昆山焦化污水處理膜一體化設備技術在線咨詢現階段我國焦化廠廢水的主要來源有煤炭在高溫裂解、煤氣凈化以及焦炭成形過程中的排水階段。焦化廢水作為一種典型的工業有機廢水，含有高濃度的氨、硫氰酸鹽和其他芳香烴，以及各種含氮、氧、硫的雜環化合物，具有高有機負荷、成分復雜、強毒性等特點，其中大多數化合物被認為對環境有害并且對人類具有遺傳毒性風險。我國作為的焦炭生產國，在處理焦化廢水的污染方面正面臨巨大挑戰。
目前焦化行業一般采用A/A/O/O工藝和SBＲ工藝進行焦化污水的處理，但是這2種處理方式對焦化廢水的色度以及COD質量濃度的處理并不理想。隨著《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171—2012)的頒布以及環保要求的不斷提高，對于焦化廢水的處理不再局限于達到污水的二級排放標準，而是尋求經濟和水資源回用技術，以提高焦化廠的水資源重復利用率。膜技術作為一種分離、提純、濃縮的新技術，以其工藝簡單、能耗低、出水質量好等特點在21世紀得到廣泛應用，成為時下焦化廢水深度處理的研究熱點之一。Fenton法對高濃度有機廢水深度處理是目前焦化廠、印染廠、制藥廠等企業比較常用的處理方法。
筆者以湖北某焦化廠二沉池出水為研究對象，以聚醚砜為超濾膜的基料，將Fe3O4負載在超親水性、抗菌的無機材料納米TiO2上，從而制備出既親水又能降低焦化廢水化學需氧量的共混PES膜。通過控制無水氯化鐵、七水合與TiO2的比例制備出TiO2－Fe3O4改性劑，并進行平行對照實驗，分析其對膜的孔隙率、接觸角、水通量、截留率的影響情況，從而確定最適宜的改性劑添加量。
1、實驗部分
1.1 實驗材料及儀器
聚醚砜(PES)，N，N－二甲基乙酰胺(DMAC)；聚乙烯吡咯烷酮(PVPK－30)；(TiO2)；七水合(FeSO4•7H2O)；無水三氯化鐵(FeCl3)；濃鹽酸；濃氨水；濃硫酸(98%H2SO4)；重鉻酸鉀(K2CrO7)；六水合銨((NH4)2Fe(SO4)2•6H2O)；1，10－菲啰啉(一水合物)(C10H8N12•H2O)；硫酸銀(Ag2SO4)；硫酸汞(HgSO4)；過氧化氫(30%H2O2)。
X射線衍射(XPertPＲOMPD)；靜滴接觸角測量儀(JC2000C1)；鼓風干燥箱(DZF6050)；超聲波分散儀(CH－01BM)；通量測試儀(500mL)，自制。
1.2 TiO2－Fe3O4添加劑的制備
采用共沉淀法制備納米TiO2－Fe3O4顆粒：稱取適量的TiO2于裝有100mL去離子水的錐形瓶中，用超聲波分散儀超聲分散1h后，移到三頸燒瓶并加適量的，用氮氣驅氧30min并加熱到80℃。再以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=1∶2的比例稱取適量的七水合和無水三氯化鐵，溶于20mL去離子水中，并緩慢地滴加到三頸燒瓶中，持續攪拌1h。準確地量取1mL濃氨水并用去離子水稀釋至10mL，用恒壓漏斗逐滴加入到三頸燒瓶中，持續攪拌并老化2h，全程控制溫度使其恒定80℃，最后磁分離出產物，用去離子水反復洗滌至溶液呈中性，抽濾后置于60℃的干燥箱中24h，冷卻后研磨，即得到納米TiO2－Fe3O4復合物。
按照表1的實驗配比進行實驗，鑄膜液在電加熱套中以75℃恒溫加熱攪拌12h至鑄膜液澄清透亮，置于60℃的真空箱內靜置脫泡4h。脫泡后將鑄膜液緩慢地傾倒在玻璃板上，用玻璃棒快速地刮膜，預蒸發40s后將其勻速緩慢地浸沒在30℃的去離子水中，待膜自動從玻璃板上脫落，轉移入另1份去離子水中浸泡，并定期更換去離子水以洗滌膜上殘留的鑄膜液，2d后取出在室內自然晾干，裝袋備用。
1.4 性能測試與表征
1.4.1 TiO2－Fe3O4的表征
昆山焦化污水處理膜一體化設備技術在線咨詢利用荷蘭PANalytical分析儀器公司生產的X衍射儀進行XＲD測試，分別對Fe3O4標準樣、TiO2標準樣、制備的添加劑進行表征分析。
當不添加共混改性劑時，接觸角，說明單純的PES膜是疏水性比較強的膜，因為PES含有OSO基團，所以表現出疏水性。而改性劑TiO2－Fe3O4的質量分數為0.2%時，接觸角急劇減小，并且接觸角是最小的，可知親水性明顯提高，說明TiO2－Fe3O4作為添加劑對膜的親水性改性效果較好，原因是納米TiO2表面富含羥基，從而表現出較高的親水性。此外，隨著改性劑質量分數的增加，接觸角先變大后變小，這是因為當TiO2－Fe3O4的質量分數較低時，TiO2表現出來的團聚性能較弱，在外力的作用下，能夠均勻地分布在PES膜的孔隙中，從而增加了膜的親水性。然而隨著改性劑質量分數的增加，TiO2顯示出較強的團聚性，使其聚集在一起，即使在外力的作用下也不能使其在膜上分布均勻，從而使其親水性相比低質量分數改性劑降低了。隨著改性劑質量分數的進一步增加，TiO2在團聚之后因其量大，依然能在膜上有較為廣泛的分布，所以親水性又再次增加。
