中科(kē)院城(chéng)市(shì)環境研究所7月(yuè)12日(rì)訊：高(gāo)鹽廢水(shuǐ)是(shì)指總含鹽量至少(shǎo)3.5wt%的(de)廢水↑(shuǐ)。高(gāo)鹽廢水(shuǐ)來(lái)源廣泛、成分(fēn)複雜(zá)，通(tōng)常含有(yǒu)大(dà)量Cl-、SO2-、Na≥+、Ca2+、Mg2+等可(kě)溶性無機(jī)鹽離(lí)子(zǐ)，以及含量不(bù)等的(de)重金(jīn)屬離(lí)子(zǐ)。其中，火(huǒ)電(↓diàn)廠(chǎng)洗煤工(gōng)藝中産生(shēng)的(de)脫硫廢水(shuǐ)就(jiù)是(shì)一(yī)種典型的(de)工(gōng)業α(yè)高(gāo)鹽廢水(shuǐ)。因此，高(gāo)鹽廢水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)難度極大(dà)，能(néng♦)耗極高(gāo)，并且處理(lǐ)過程中通(tōng)常還(hái)伴有(yǒu)結晶、結垢和(hé)二次污染等問(wèn)題。 

基于納米纖維的(de)正滲透膜（eTFC-FO）作(zuò)為(wèi)一(yī)種滲透壓驅動的(de)新型膜分(fēn)離(lí)技(jì)術(shù)，具有(yǒu)水(φshuǐ)通(tōng)量高(gāo)、能(néng)耗低(dī)、膜污染輕等優點。同時(shí)，納米α纖維膜具有(yǒu)高(gāo)孔隙率、貫穿孔道(dào)結構和(hé)膜厚度可(kě)控的(de)特性，其作(zuò)為(wèi)eTFC-FO膜的(de)基膜，能(néng)夠有(yǒ≈u)效降低(dī)水(shuǐ)在基膜中的(de)傳質阻力和(hé)運行(xíng)過程中的(de)內(nèi)濃差極化(huà)現(xiàn)象。因此，eTFC-FO膜十分(fēn)有(yπǒu)望應用(yòng)于如(rú)脫硫廢水(shuǐ)等高(gāo)鹽廢水(shuǐ)的(de)處理(lǐ)中¥。但(dàn)納米纖維膜表面孔徑過大(dà)，不(bù)利于生(shēng)成高(gāo)選擇性的(de)eTFC-FO膜表面活性層， ‌因此其鹽截留率和(hé)運行(xíng)穩定性較低(dī)，無法有(yǒu)效截留脫硫廢水(shuǐ)中的(de)可(kě)溶性鹽離(l‌í)子(zǐ)。 

為(wèi)實現(xiàn)脫硫廢水(shuǐ)的(de)高(gāo)效處理(lǐ)，中國(guó)科(kē)學院城(chéng)市(shì)環境研究所鄭煜銘研究組先後制(zhì)備了 (le)兩種eTFC-FO膜，并将其應用(yòng)于脫硫廢水(shuǐ)的(de)實際處理(lǐ)。研究首先采用(yòng)聚多(duō)巴胺（PDA）™中間(jiān)層改性策略（策略1）。PDA中間(jiān)層能(néng)夠有(yǒu)效降低(dī)納米纖維的(de)表面孔徑，并提升界面聚合過程中MPD單體(tǐ)在中間(jiān)層中的(d¥e)吸收量，可(kě)制(zhì)備出厚度低(dī)、交聯度高(gāo)、缺陷率低(dī)的(de)活性分(fēn)離(lí)層。策略1制(zhì)備的(de)÷eTFC-FO膜可(kě)在FO 運行(xíng)模式下(xià)實現(xiàn)高(gāo)達~43.0 LMH的(de)水(shuǐ)通≠(tōng)量和(hé)~97.0%的(de)鹽離(lí)子(zǐ)截留率。但(dàn)中間(jiān)層對(duì)剩餘基膜沒有(yǒu)改性作(zuò)用(yòng)，剩餘基膜仍為(wèi)高Ω(gāo)疏水(shuǐ)性PVDF納米纖維，因此其PRO模式下(xià)的(de)膜污染嚴重，水(shuǐ)通(tōng)量下(xià)降巨大(dà)∏。為(wèi)解決PRO運行(xíng)模式下(xià)的(de)基膜污染問(wèn)題，研究進一(y>ī)步采用(yòng)超親水(shuǐ)納米纖維以提升基膜抗污染性能(néng)，并結合聚多(duō)巴☆胺-氧化(huà)石墨烯（PDA-GO）在中間(jiān)層和(hé)活性皮層同時(shí)改性的(de)策略（策略2），₩以降低(dī)活性分(fēn)離(lí)層在超親水(shuǐ)基膜上(shàng)的(de)高(gāo)缺陷率問(wèn)題。策略2制(zhì)備的(de)eTFεC-FO膜抗污染性能(néng)獲得(de)巨大(dà)提升，可(kě)實現(xiàn)在FO和(hé)PRO兩種模式下(xià)的(de)穩定運行(xíng)，其中PRO模式下λ(xià)的(de)水(shuǐ)通(tōng)量可(kě)高(gāo)達~64.0 LMH，所有(yǒu)鹽離'(lí)子(zǐ)截留率均高(gāo)于~98.0%。 

相(xiàng)關研究成果分(fēn)别以High performance electrospun thin-film comp∑osite forward osmosis membrane by tailoring polyamide active layer with¥ polydopamine interlayer for desulfurization wastewater desa lination和(hé)Super-hydrophilic nanofiber substrate supported forward osmosis membrane λwith less polyamide layer defects by polydopamine-graphene oxide modifi¶cation for high salinity desulfurization wastewater desal♦ination為(wèi)題，發表在國(guó)際期刊Desalination和(hé)Journal of Membrane Scienc§e上(shàng)。兩篇論文(wén)由博士生(shēng)李兵(bīng)與柯小(xiǎo)雪(xuě)合作(zuò)完成，鄭煜銘研究↑員(yuán)為(wèi)通(tōng)訊作(zuò)者。 

策略1 PDA中間(jiān)層改性的(de)eTFC-FO膜結構與性能(néng)示意簡圖

策略2 PDA-GO分(fēn)别在eTFC-FO膜中間(jiān)層和(hé)活性層改性的(de)制(zhì)備流程圖