近日,四川轻化工大学功能高分子复合膜创新团队在工业含油废水处理领域取得新进展。团队依托长期积累的聚酮(PK)多孔电纺纳米纤维、功能纳米粒子原位负载及动态交联技术,研发出一种新型聚酮纳米纤维功能膜,并将其作为污水处理装置核心分离部件应用于相关企业,为机械加工、装备制造等行业稳定含油废水治理提供了新的技术方案。
机械制造、金属切削等生产过程中会产生大量含切削液、乳化液的工业废水。这类废水通常具有油滴粒径小、乳化程度高、体系稳定、成分复杂等特点,传统沉降等方法处理难度较大。同时,部分膜材料在长期运行过程中还存在易污染、结构损伤和界面功能衰减等问题,影响处理效率和使用寿命。
针对上述难题,团队持续开展高性能分离膜材料研究。前期,团队围绕聚酮多孔电纺纳米纤维及功能纳米粒子原位负载开展研究,形成了电纺多级孔聚酮纳米纤维结构调控技术基础;同时开展超亲水电纺聚乳酸膜油水分离与自清洁研究,为膜材料界面调控、抗污染和选择性分离积累了技术经验。
在此基础上,团队采用静电纺丝技术制备具有蜂窝状表面微纳结构的聚酮纳米纤维膜,并通过表面亲疏水性调控与功能填料负载,构建“双超疏”复合界面。多级微纳结构与特殊润湿界面的协同作用,使膜材料能够针对切削液、乳化液等稳定含油废水实现选择性分离,提升复杂油水体系处理能力。
为进一步提高膜材料长期运行稳定性,团队还将可逆动态共价反应引入电纺纳米纤维膜。此前,团队已获授权“一种耐蚀交联聚酮涂层及其制备方法”发明专利,并建立了呋喃功能化聚酮与双马来酰亚胺交联的动态网络技术基础。通过将该动态交联机制引入膜体系,使受损膜结构及界面功能具备一定恢复能力,有助于延缓性能衰减,提高循环使用性能和服役稳定性。
目前,该新型功能膜已作为污水处理装置的核心分离部件,在排放含油废水的相关下游企业开展应用。实际运行显示,该技术在含油废水分离、循环使用和运行稳定性等方面表现良好,并在降低处理成本、减少材料更换频次、提升设备运行效率等方面取得较好成效,产生了较为显著的经济效益。
团队表示,下一步将围绕膜材料规模化制备、复杂工况长期运行及成套污水处理装备优化持续开展技术攻关,进一步推动新型功能膜在机械加工、装备制造等工业场景中的应用,为工业含油废水减量化、资源化和绿色治理提供技术支撑。
客户端
媒体矩阵
企业邮箱