psf/Al2O3

接触角

43°

39°

32°

36°

108°

2.1.4 膜的孔隙率

　　psf 膜的孔隙率(Pr)小于 psf/Al2O3 复合膜，不同质量比的 psf/Al2O3 复合膜，其孔隙
率也不同。psf 膜的孔隙率为 41%，psf/Al2O3 复合膜的孔隙率最大为 81.3%，说明 Al2O3
的掺入提高了复合膜的孔隙率。
2.2 分散剂的影响
　　为了防止 Al2O3 粉末之间的聚集结团，加入的 Al2O3 应充分分散，因此采用阴离子
表面活性剂作为分散剂。加入分散剂可以使 Al2O3 颗粒稳定地分散悬浮在胶液中，通过试
验发现分散剂的加入量最佳值为溶剂加入量的 1%，加入太少不能充分起到分散的作用，
加入太多会造成浪费。
2.3 成膜工艺的影响
2.3.1 预蒸发时间的影响
　　采用传统 sol-gel 相转化法制膜工艺，涂膜后使制液在空气中停留一段时间。经试验，
最佳预蒸发时间为 55s。
2.3.2 浸渍液对膜性能的影响
　　浸渍液对膜表面孔隙率及孔结构有直接的影响，以纯水为浸渍液制备的膜水通量远
小于在 C2H5OH 水溶液中制备的膜，因此浸渍液用 10%C2H5OH 水溶液为好。
2.4 复合膜对含油废水处理的应用试验
　　用 psf 膜和 psf/Al2O3 复合膜对华北油田北大站外排水砂滤后水样进行了超滤，水样
分析结果列于表 2 中。

表 2 水样分析结果

（操作压力

p=0.1MPa）

油含量

（mg/L）

悬浮物含量

（mg/L）

油粒径

（μm）

原水

64.0

32.1

25.4

psf 膜

0.5

0.263

0.0960

psf/Al2O3=10:2

0.48

0.113

0.0802

psf/Al2O3=10:5

0.47

0.110

0.0842

psf/Al2O3=10:7

0.47

0.109

0.0914

psf/Al2O3=10:10

0.46

0.113

0.0802

　　由水样结果看出，超滤后的水中油含量均小于 0.5 mg/L，完全符合农田灌溉和

回注水的要求，对油的截留率皆在 99%以上，说明所研制的复合膜对含油污水中的分散
油、乳化油和溶解油具有很好的去除作用。使用一段时间后的膜被污染，必须进行清洗后
才能恢复膜的水通量。由于油污组分复杂，清洗时先用 3%的 NaOH 溶液清洗，用清水清
洗后的膜再用 3%的 HCl 清洗，洗涤时间均为 30 min，然后再用清水冲洗至中性，测试膜
清洗前后的水通量，每种膜分别连续重复 6 次，结果见表 3。

表 3

psf/Al2O3

复合膜清

洗后水通