抗污染海藻酸钙水凝胶纳滤膜对水中重金属离子的去除性能

陈敏^1,2，张新新^1,3，赵孔银^1,3，王晓磊^1,2,4，张志箭^1,3，魏俊富^1,2,4

1. 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室2. 天津工业大学环境与化学工程学院3. 天津工业大学材料科学与工程学院4. 天津市水质安全评价与保障技术工程中心

摘 要：以海藻酸钠为单体,尿素为致孔剂,采用钙离子交联的方法制备海藻酸钙水凝胶纳滤膜,并研究该纳滤膜的表面形貌、亲水性、抗污染性以及对水中重金属离子的去除。结果表明,海藻酸钙纳滤膜具有优良的抗污染性能,水接触角在2s几乎降为0。牛血清白蛋白（BSA）的通量为纯水通量的97.7%,交替过滤纯水和BSA溶液3次后,通量恢复率仍能达到91.3%。0.1 MPa压力下运行120 min,海藻酸钙纳滤膜对20 mg/L Cd²⁺溶液的通量为15.5 L/（m²·h）,Cd²⁺去除率达到99.5%以上。纳滤膜对混合重金属离子的去除率从高到低依次为Pb²⁺>Cu²⁺>Cd²⁺。重金属离子的去除主要依靠吸附效应和离子交换来实现。

关键词：海藻酸钙水凝胶;纳滤膜;抗污染;重金属离子;去除率;