En ny typ av hög permeabilitet Syrafast Nanofiltration (NF) membran för effektiv behandling av surt avloppsvatten

En forskargrupp ledd av professor Wan Yinhua från Institute of Process Engineering vid Chinese Academy of Sciences har utvecklat en ny typ av syrafast nanofiltrering (NF) med hög permeabilitet för effektiv behandling av surt avloppsvatten. Forskningen publicerades i Journal of Chemical Engineering den 14 augusti.

NF är en energibesparande och miljövänlig industriell avloppsrenings- och separationsteknik. På grund av hydrolys av amidbindningar uppvisar dock de flesta kommersiellt tillgängliga polyamid -NF -membranen låg stabilitet i starka syralösningar.

I denna studie förberedde forskarna ett syrabeständigt NF-membran med avstämningsbara separationsskiktegenskaper baserade på en enkel ytaktiveringsassisterad, flerstegsgränssnittspolymerisation (IP) -process.

I denna strategi används en ny billig vattenhaltig monomer (3-aminobensensulfonamid, ABSA) för att reagera med trimesoylklorid (TMC) för att framställa ett poly (amidsulfonamid) (PASA) mellanlager, och sedan utförs ytaktivering. Slutligen konstrueras ett defektfritt PASA-toppskikt på mittskiktet.

ABSA' s stabila sulfonamidstruktur kan förhindra direkt syraattack. Viktigare, när antalet staplade PASA -lager ökar, uppvisar filmen bättre kontinuitet och högre selektivitet, främst för att ett högre monomerinnehåll kan påskynda IP -processen och undertrycka överskottet mellan ABSA och TMC -reaktionen.

Intressant nog, på grund av hydrolysen av det nybildade PASA-skiktet under ytaktiveringsprocessen, uppvisar det aktiverade PASA-mellanlagret ökad ythydrofilicitet, jämnhet och elektronegativitet, vilket kan främja efterföljande IP-reaktionsbildning med högre permeabilitet och Det defektfria separationsskiktet av salt avvisas.

Genom att dra nytta av den starka storleksuteslutningseffekten uppvisar membranet en idealisk färghållningshastighet under sura förhållanden och en acceptabel avfärgningseffektivitet av verkligt hartseluerande avloppsvatten. Dessutom uppvisar den också utmärkt syrabeständighet samt tillfredsställande antifouling-prestanda och långsiktig stabilitet.

Detta arbete ger en lågkostnadsstrategi för att förbättra permeabiliteten och antifouling-förmågan hos syraresistenta NF-membran. Det förväntas användas för behandling av surt avloppsvatten i textil- och livsmedelsindustrin.