摘要
石油化工行业产生的乳化油废水中含有大量有害物质，未经处理排放会危害生态环境，因此研究乳化油废水的高效处理方法具有重要意义。膜分离技术因其高效率和低能耗等优点，成为研究热点。但在实际分离中，乳化油中的乳化油滴与表面活性剂极易粘附在膜表面，发生膜污染，导致分离性能降低，因此急需开发新型油水分离技术。近些年，因磁性纳米颗粒（MNPs）具有无污染以及可回收等优点而受到广泛关注。本文将MNPs与膜分离技术结合，用于乳化油的高效分离。具体工作如下： （1）制备Fe3O4-柠檬酸钠磁性纳米颗粒（T-MNPs）及疏水性的十二烷基三甲氧基硅烷-四氧化三铁磁性纳米颗粒（Fe3O4-KH1231MNPs）。利用静电纺丝技术将聚偏氟乙烯（PVDF）和T-MNPs制备为亲油-疏水的T-MNPs@PVDF膜并进行相关表征。从膜内添加MNPs、乳液内添加MNPs和同时添加MNPs三个方面进行对比，其中0.4gFe3O4-KH1231+15wt%T-MNPs@PVDF膜的分离方式表现出较高的分离性能，在重力作用下就可实现对含表面活性剂的不同种类油包水乳液（甲苯、正己烷、大豆油和润滑油）的高效分离，通量达271.65L·m-2·h-1，分离效率可达99.18%，且保持多次循环分离性能稳定，有效缓解表面活性剂对膜的污染，提高分离性能。 （2）制备亲水性的3-氨丙基三乙氧基硅烷-四氧化三铁磁性纳米颗粒（Fe3O4-KH550MNPs）。利用静电纺丝技术将聚丙烯腈（PAN）和T-MNPs制备为亲水-水下疏油的T-MNPs@PAN膜并进行相关表征。从在膜内添加MNPs、乳液内添加MNPs和同时添加MNPs三个方面进行分离对比，其中0.15gFe3O4-KH550+10wt%T-MNPs@PAN膜的分离方式表现出较高的分离性能，在重力作用下就可实现对含表面活性剂的不同种类水包油乳液（甲苯、正己烷、大豆油和润滑油）的高效分离，分离通量达680.83L·m-2·h-1，分离效率可达98.32%，同时保持多次循环分离性能稳定，有效缓解乳化油滴与表面活性剂对膜的污染，提高分离性能。 由上可知，MNPs与膜分离技术结合可以实现乳化油废水的高效处理，保持多次循环分离通量稳定，有效缓解膜污染问题，提高分离性能，为乳化油废水高效处理提供了重要的技术支撑。
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