第43卷第4期2023年8月膜科学与技术MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYVol.43No.4Aug.2023PVDF/PZT混合基质膜的制备及在膜生物反应器中的应用孟庆伟1,周玥2·3,曹月鹏2.3,汪朝晖2.3,刘(1.江苏环保产业技术研究院股份公司,南京210019;2.南京工业大学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京211816;3.南京工业大学国家特种分离膜工程技术研究中心,南京211816摘要:利用热致相分离(TIPS)法,以乙酰基柠檬酸三丁酯(ATBC)为稀释剂,1-丁基-3-甲基咪唑([BMIMJ[PF。)离子液体、锆钛酸铅(PZT)为添加剂,制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/PZT混合基质膜.通过研究混合基质膜的微观结构、熔点、结晶度及压电性能等,考察了PZT掺杂量对PVDF/PZT混合基质膜结构和性能的影响.结果表明,当PZT质量分数达到4%时,混合基质膜的微观结构由球晶状与致密状共同组成,致密结构会导致水通量的下降.当PZT质量分数为3%时,其孔隙率为51.4%,纯水通量为333.8L/(m²·h),机械性能较好,拉伸强度为3.53MPa.通过高压极化,混合基质膜获得比PVDF膜更高的压电特性,用于压电膜生物反应器(MBR)时,混合基质膜的抗污染性能提高,通量较原膜增加了36.3%.关键词:锆钛酸铅;混合基质膜;膜生物反应器;压电膜;膜污染中图分类号:TQ028.8doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2023.04.008膜生物反应器(MBR)是一种新兴废水处理过程的工艺,它是将分离膜技术(例如微滤或超滤)与生物过程(厌氧和好氧等生物反应)集成在一起的组合工艺,可分为好氧膜生物反应器和厌氧膜生物反应器[1-3].在膜生物反应器中,膜是一个不可缺少的核心部件,用于MBR的高分子聚合物有聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)和聚偏二氟乙烯(PVDF)等,其中PVDF具有良好的化学稳定性和热稳定性,市场上大多数膜材料是PVDFL4-5].膜分离作用主要表现为选择性和膜渗透通量两个方面,两者都与膜的实际应用息息相关,但在其应用过飞2.3,崔朝亮2.3*文献标志码:A文章编号:1007-8924(2023)04-0060-09程中,膜材料与反应器内的混合液中的污染物相互作用,导致污染物在膜孔道和膜表面吸附、聚集和沉淀,造成膜孔径变小和孔道堵塞,最终引起膜通量的持续下降[6].压电材料可以在交变电场环境中将电能转换为动能,以产生聚合物的原位分子振动.由于锆钛酸铅(PZT)具有优异的压电性能和力学性能等特点,毛恒洋等[7-9提出多孔PZT膜通过施加交流电压(AV)来减轻油包水(O/W)乳化液分离过程中的结垢,从而实现了超声原位生成....