过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (5): 539-549.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225172
庞舒蕾, 吴海涛, 孙涵, 董延茂*
Shulei PANG, Haitao WU, Han SUN, Yanmao DONG*
摘要: 面对石油开采及人类活动产生的大量含油废水,开发高效油水分离技术是保障生态环境安全与资源可持续利用的迫切需求。膜分离技术因高效便捷的优势,已成为含油废水处理的有效方案之一。为改善用于疏水分离膜的亲水/疏油性能,本研究以机械性能优良的聚偏氟乙烯(PVDF)疏水微滤膜为基体,首先通过仿生涂覆法在PVDF膜表面使多巴胺生成聚多巴胺(PDA),再与聚乙烯醇(PVA)反应形成致密亲水层,制备改性膜,实现膜表面亲水/疏油特性。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)等手段对改性膜的形貌和组成进行了表征。通过测定水接触角、水下油接触角、乳液通量和截油率,全面评估了改性膜的油水分离性能。结果表明,最优工艺条件下制备的改性膜M3,其纯水通量可达4893.2±70.2 L/(m2?h),对水包甲苯乳液的乳液通量为2138.1±29.4 L/(m2?h),截油率为98.5%±0.1%。牛血清白蛋白(BSA)溶液的模拟污染和再生结果显示,M3改性膜通量恢复率可达92.0%,具有良好的防污性能。经酸、碱和盐溶液的浸泡试验证明,该改性膜具有良好的化学稳定性。本研究设计制备的PVDF改性膜具有简单、绿色、高效的特点,在油水分离领域具有良好的应用潜力,为油水分离膜的研究制备提供了新思路。