聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在水处理中的应用

聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)是一种非离子型水溶性高分子化合物，分子内既有亲水基团，又有亲油基团，使其既能溶于水，又溶于大部分有机溶剂（如醇、羧酸、胺、卤代烃等），毒性很低，生理相容性好。

○：溶解　　Δ：部分溶解　　×：难溶　　　

 

高分子成孔剂

1）综述

膜按孔径分，有微滤、超滤、反渗透、渗析膜、渗透气化膜、气体分离膜与离子分离膜等。其中微滤与超滤的机理为筛分机理，其它为溶解扩散机理。按结构可分为对称膜与非对称膜两种。制膜方法，目前主要有相转化法、熔融拉伸法、径迹蚀刻法和无机膜的烧结法等。相转化法是制备微滤和超滤膜最广泛的一种方法。相转化法，就是配制一定组成的均相的聚合物溶液，通过一定的物理方法改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，最终转变为一个三维大分子网络式凝胶结构。这种三维网络状大分子凝胶即构成分离膜。

 

相转化法根据改变溶液热力学性质不同，可分为溶剂蒸发相转化法、热致相转化法、气相沉积相转化法和浸入沉淀相转化法。其中浸入沉淀相转化法制备工艺最简单，也能更好的调节膜的性能和结构，是制备超滤和微滤最广泛的一种方法。其中超滤膜的膜截留分子量为1000－100000。

 

2）影响膜性能的因素

铸膜液的组成、制膜条件、凝胶浴温度及组成、成孔剂的组成这四方面共同影响膜的性能，主要体现在传质速度上。其中成孔剂影响的是铸液膜体系的分相热力学和传质动力学，从而影响成膜过程，改变膜结构。

 

3）PVP成孔机理

PVP作成孔剂时，会在膜的表面富集，当膜的表面和水接触时，PVP就会溶解于水，形成非溶剂进入膜内部的通道，而这些点构成了指状孔的生长点，在随后的过程中向膜母体增长形成指状孔。最终聚合物浓相成膜，聚合物稀相被洗脱（PVP）。

 

4）添加比例

PVP的添加比例一般在2－5 wt %（该区间不固定，要根据具体的制膜条件来定）。添加量增高，会增加膜孔隙率，但降低了膜的强度和疏水性，会影响膜的使用性能。

 

5）应用领域