日前,天津工業(yè)大學分離膜與膜過程國家重點實驗室反滲透膜團隊,在抗菌抗污染反滲透膜制備技術方面取得重要進展,他們制備的反滲透膜在有機污染物、無機污染物和微生物存在的條件下都顯示出很好的抗污染性,且制備方法操作簡便,條件溫和,兼顧高效性和經(jīng)濟性的優(yōu)勢。
據(jù)報道,該技術成果發(fā)表在國際材料領域著名化學期刊《材料化學》上,題為“基于多組分反應一步法多功能接枝制備抗污染抗菌反滲透復合膜”。
面對日益嚴峻的水資源緊缺現(xiàn)狀,尋求高效節(jié)能的水處理技術迫在眉睫。反滲透(RO)由于具有操作簡便、能耗低、滲透通量大、截留率高及環(huán)境友好等優(yōu)勢,廣泛應用于海水和苦咸水淡化、廢水資源化、超純水制備等領域。
然而,膜污染一直是影響反滲透技術進一步發(fā)展以及制約其運營成本的一大障礙。表面改性是制備抗污染反滲透膜、緩解膜污染的重要手段。RO系統(tǒng)進水成分復雜,含有有機物、無機物、膠體和微生物等多種污染物,傳統(tǒng)的表面改性方法只能針對一種污染作用機理,難于有效解決實際水體條件下的膜污染問題。制備高效率抗污染型RO復合膜是膜領域研究人員所面臨的最大挑戰(zhàn)之一。
針對上述問題,課題組孟建強教授嘗試通過多組分反應在RO膜表面進行多功能修飾,在室溫條件下,以甲醇為溶劑,一步反應同時將抗污染成分和抗菌成分引入膜表面。結果表明,修飾后的RO復合膜在過濾牛血清蛋白和高硬度無機鹽水溶液時,滲透通量衰減率遠遠低于原膜,短時間清洗后恢復率也顯著提高。此外,細菌培養(yǎng)的結果表明膜材料抑菌率高達98%以上。
由于該方法條件溫和,方便快捷,具有較好的應用前景??咕牢廴痉礉B透膜的規(guī)?;苽?,有望降低反滲透系統(tǒng)的清洗頻率,延長反滲透膜的服役壽命,從而可以大大降低反滲透系統(tǒng)的運行成本。反滲透是目前海水淡化、中水回用、污水處理等水處理產業(yè)的核心技術,隨著反滲透技術成本的不斷降低,淡化水和回用水的市場將會不斷擴大,走進千家萬戶有望更快實現(xiàn)。