中空纤维纳滤膜在染料分离应用中的研究进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2022-1159

摘要/Abstract

摘要：

印染行业产生了大量富含染料的高盐废水，中空纤维纳滤膜的选择性分离特征有望实现染料和无机盐的高效分离，进而完成印染废水的污染治理和有价资源的同步回收，且与传统的卷式膜相比还具有填充密度大和自支撑的优势，因而在印染废水处理领域得到了日益广泛的关注。回顾了近年来中空纤维纳滤技术在染料分离过程中的研究进展，重点探讨了适用于染料分离的疏松型和荷正电中空纤维纳滤膜材料的制备，分析了中空纤维纳滤膜在染料分离过程中的膜污染特性以及相应的膜污染控制措施。最后对未来的研究方向进行了展望，以期进一步推动中空纤维纳滤膜技术在染料废水处理中的推广与应用。

关键词: 纳滤膜, 中空纤维, 染料分离, 膜污染, 废水处理

Abstract:

A large amount of high salinity wastewater rich in dyes is produced in the printing and dyeing industry. Benefiting from the selective separating property，hollow fiber nanofiltration（NF） membranes are expected to achieve the efficient separation of dyes and inorganic salts，which can complete the pollution control of printing and dyeing wastewater as well as the synchronous recovery of valuable resources. Compared to the conventional spiral-wound NF membrane，hollow fiber NF membrane also presents advantages including high packing density and self-supporting ability. Therefore，it has received increasing attention in the field of printing and dyeing wastewater treatment. The recent research progress of hollow fiber NF technology in the dye separation process were reviewed. Specifically，the preparation of loose hollow fiber NF membrane and positively charged hollow fiber NF membrane suitable for dye separation were discussed. The membrane fouling characteristics of hollow fiber nanofiltration membrane in dye separation process and the corresponding membrane fouling control measures were analyzed. Finally，the future research directions were prospected to further promote the application of hollow fiber nanofiltration membrane technology in dye wastewater treatment.

Key words: nanofiltration membrane, hollow fiber, dye separation, membrane fouling, wastewater treatment

中图分类号:

X703

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https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I1/1

图/表 6

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膜材料	染料		染料截留率/%	Na₂SO₄ 截留率/%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
膜材料	种类	分子质量/（g·mol^-1）	染料截留率/%	Na₂SO₄ 截留率/%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
SMA-PEI-Cu²⁺	酸性红27	604.4	99.9	—	—	〔33〕
	日落黄	452.3	99.6	9.4	26.1
	结晶紫	407.9	96.1	9.4	27.8
SMA-PEI-EGDGE	甲基橙	327.3	>99.0	<15.0	6.4	〔35〕
SMA-PVAM-GA	甲基橙	327.3	99.9	8.42	42.6	〔36〕
	亚甲基蓝	319.8	99.9	—	—
	中性红	288.8	99.9	8.42	42.6

膜材料	染料		染料截留率/%	Na₂SO₄ 截留率/%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
膜材料	种类	分子质量/（g·mol^-1）	染料截留率/%	Na₂SO₄ 截留率/%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
SMA-PEI-Cu²⁺	酸性红27	604.4	99.9	—	—	〔33〕
	日落黄	452.3	99.6	9.4	26.1
	结晶紫	407.9	96.1	9.4	27.8
SMA-PEI-EGDGE	甲基橙	327.3	>99.0	<15.0	6.4	〔35〕
SMA-PVAM-GA	甲基橙	327.3	99.9	8.42	42.6	〔36〕
	亚甲基蓝	319.8	99.9	—	—
	中性红	288.8	99.9	8.42	42.6

膜材料	制备方法	染料				染料截留率%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
膜材料	制备方法	种类	电荷类型	分子质量/（g·mol^-1）	质量浓度/ （mg·L^-1）	染料截留率%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
PEI/CMCNa/PP	共沉积法	亮绿	+	482.6	50	99.8	13.7	〔47〕
PEI/CMCNa/PP	共沉积法	刚果红	-	696.7	50	99.4	5.7	〔47〕
PQ-10/PVA/PP	表面涂覆	维多利亚蓝B	+	506.1	100	99.8	8.1	〔46〕
		亮绿	+	482.6		99.8	8.3
		结晶紫	+	408.0		99.2	8.0
HPEI-IPC/PAI	界面聚合	番红O	+	350.8	50	99.8	4.5	〔44〕
HPEI-IPC/PAI	界面聚合	酸性橙Ⅱ	-	350.3	50	98.7	4.1	〔44〕
PEI-TMC/PES	界面聚合	阳离子红 X-GTL	+	502.0	100	99.8	7.2	〔48〕
PEI-TMC/PES	界面聚合	酸性红 B	-	502.4	100	98.8	7.1	〔48〕
DMC/PEGDA/PVC	表面原位聚合	维多利亚蓝B	+	506.1	25	99.9	—	〔49〕
CTA/乙二醇/苯甲酸/NMP	非溶剂致相分离法	结晶紫	+	408.0	300	98.6	0.3	〔50〕
CTA/乙二醇/苯甲酸/NMP	非溶剂致相分离法	维多利亚蓝B	+	506.1	300	99.0	0.4	〔50〕

膜材料	制备方法	染料				染料截留率%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
膜材料	制备方法	种类	电荷类型	分子质量/（g·mol^-1）	质量浓度/ （mg·L^-1）	染料截留率%	100 kPa压力下渗透通量/（L·m^-2·h^-1）	参考文献
PEI/CMCNa/PP	共沉积法	亮绿	+	482.6	50	99.8	13.7	〔47〕
PEI/CMCNa/PP	共沉积法	刚果红	-	696.7	50	99.4	5.7	〔47〕
PQ-10/PVA/PP	表面涂覆	维多利亚蓝B	+	506.1	100	99.8	8.1	〔46〕
		亮绿	+	482.6		99.8	8.3
		结晶紫	+	408.0		99.2	8.0
HPEI-IPC/PAI	界面聚合	番红O	+	350.8	50	99.8	4.5	〔44〕
HPEI-IPC/PAI	界面聚合	酸性橙Ⅱ	-	350.3	50	98.7	4.1	〔44〕
PEI-TMC/PES	界面聚合	阳离子红 X-GTL	+	502.0	100	99.8	7.2	〔48〕
PEI-TMC/PES	界面聚合	酸性红 B	-	502.4	100	98.8	7.1	〔48〕
DMC/PEGDA/PVC	表面原位聚合	维多利亚蓝B	+	506.1	25	99.9	—	〔49〕
CTA/乙二醇/苯甲酸/NMP	非溶剂致相分离法	结晶紫	+	408.0	300	98.6	0.3	〔50〕
CTA/乙二醇/苯甲酸/NMP	非溶剂致相分离法	维多利亚蓝B	+	506.1	300	99.0	0.4	〔50〕

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