PVA/TiO2复合水凝胶改性的聚醚砜（PES）超滤膜对抗生素去除性能及膜污染行为的影响

《Membranes》：Effects of PVA/TiO2 Composite Hydrogel-Modified PES Ultrafiltration Membranes on Antibiotic Removal Performance and Membrane Fouling Behavior

　　

摘要

为了提高传统聚醚砜（PES）超滤膜的亲水性和抗生素吸附性能，采用水凝胶涂层及原位掺杂TiO?的方法制备了一种PVA/TiO?复合水凝胶改性的PES膜。在不同的环境条件下，对该改性膜对常见抗生素及抗生素耐药基因（ARGs）的去除效果以及其污染行为进行了评估。实验结果表明，该改性膜表面形成了约5μm的水凝胶层，表面粗糙度降低，纯水通量增加了约5.0%；该膜对四种抗生素的去除效果优于原始膜，其中增效最为显著的是氧氟沙星。环境条件对抗生素的去除效果影响显著，但对耐药基因的减少影响有限。低pH值有利于磺胺甲噁唑和四环素的去除；而5μm大小的颗粒分别使这两种抗生素的去除效率提高了27.0%和22.0%。Hermia模型分析显示，在所测试的pH范围内，该膜主要表现出标准阻滞型水力行为；而在存在透明质酸（HA）或颗粒的情况下则表现出完全阻滞型行为。这些结果表明，PVA/TiO?改性显著提高了PES膜的亲水性及抗生素去除效果，尽管在复杂条件下的污染问题仍需关注。