我国抗菌抗污染反渗透复合膜技术获得突破

 

  天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室反渗透膜团队,在抗菌抗污染反渗透膜制备技术方面取得重要进展,他们制备的反渗透膜在有机污染物、无机污染物和微生物存在的条件下都显示出很好的抗污染性,且制备方法操作简便,条件温和,兼顾高效性和经济性的优势。

 

  该技术成果发表在国际材料领域著名化学期刊《材料化学》上,题为“基于多组分反应一步法多功能接枝制备抗污染抗菌反渗透复合膜”。

 

  面对日益严峻的水资源紧缺现状,寻求高效节能的水处理技术迫在眉睫。反渗透(RO)由于具有操作简便、能耗低、渗透通量大、截留率高及环境友好等优势,广泛应用于海水和苦咸水淡化、废水资源化、超纯水制备等领域。

 

  然而,膜污染一直是影响反渗透技术进一步发展以及制约其运营成本的一大障碍。表面改性是制备抗污染反渗透膜、缓解膜污染的重要手段。RO系统进水成分复杂,含有有机物、无机物、胶体和微生物等多种污染物,传统的表面改性方法只能针对一种污染作用机理,难于有效解决实际水体条件下的膜污染问题。制备高效率抗污染型RO复合膜是膜领域研究人员所面临的最大挑战之一。

 

  针对上述问题,课题组孟建强教授尝试通过多组分反应在RO膜表面进行多功能修饰,在室温条件下,以甲醇为溶剂,一步反应同时将抗污染成分和抗菌成分引入膜表面。结果表明,修饰后的RO复合膜在过滤牛血清蛋白和高硬度无机盐水溶液时,渗透通量衰减率远远低于原膜,短时间清洗后恢复率也显著提高。此外,细菌培养的结果表明膜材料抑菌率高达98%以上。

 

  由于该方法条件温和,方便快捷,具有较好的应用前景。抗菌防污染反渗透膜的规模化制备,有望降低反渗透系统的清洗频率,延长反渗透膜的服役寿命,从而可以大大降低反渗透系统的运行成本。反渗透是目前海水淡化、中水回用、污水处理等水处理产业的核心技术,随着反渗透技术成本的不断降低,淡化水和回用水的市场将会不断扩大,走进千家万户有望更快实现。

 

  该项研究得到了国家973计划和国家自然科学基金的支持。

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