Статус разработки мембран для очистки воды из ПВДФ
В связи с растущим вниманием к очистке городских сточных вод и качеству питьевой воды, а также с быстрым применением промышленных сточных вод, опреснения морской воды, медицинских мембран и биоэнергетических областей, технология мембранных материалов для очистки воды стала важной стратегией развития водного хозяйства моей страны. обработка ресурсов. Он является «участником» национального стратегического плана развития новых отраслей. Кроме того, смола ПВДФ обладает превосходными комплексными характеристиками, образуя производственную цепочку с такими элементами, как мембранные материалы, мембранные элементы, мембранные компоненты и мембранные устройства, и широко используется в научных исследованиях и промышленном производстве. На существующем рынке мембран доминируют органические полимерные мембраны, такие как полисульфон (PSF), полиэфирсульфон (PES), полиакрилонитрил (PAN), полиамид, поливинилиденфторид (PVDF) и политетрафторэтилен (PTFE). ПВДФ является одним из наиболее часто используемых мембранных материалов и имеет широкие перспективы применения в области мембранного разделения.
Применение смолы ПВДФ в мембране для очистки воды:
Мембрана для очистки воды разделяет жидкость и вещество за счет разницы давлений или разницы электрической мощности по обе стороны границы мембраны. Из-за различных целей фильтрации примеси, макромолекулярные структуры (белки, коллоиды), небольшие молекулы или ионы разделяются в соответствии с разными размерами и химическими свойствами. Его можно разделить на мембрану микрофильтрации, мембрану ультрамикро, мембрану обратного осмоса, мембрану нанофильтрации, мембрану электродиализа и так далее. Мембраны для микрофильтрации в основном используются в канализации, очистке сточных вод и других областях; ультрафильтрационные мембраны широко используются в сточных водах, очистке и повторном использовании сточных вод, а также в очистке воды; Мембраны нанофильтрации в основном используются в чистой воде, умягченной воде, безионной воде, опреснении морской воды и так далее; в то время как мембраны обратного осмоса могут использоваться для опреснения морской воды и других областях.
Метод приготовления мембраны для очистки воды из ПВДФ:
ПВДФ представляет собой кристаллический полимер с высокой механической прочностью, хорошей химической стойкостью и термической стабильностью, а также превосходной стойкостью к старению и демонстрирует хорошие технологические характеристики при изготовлении плоских, половолоконных или трубчатых мембран. Мембраны из ПВДФ используются в микрофильтрации (МФ), ультрафильтрации (УФ) в процессе подготовки воды, применяются мембраны - биореакторы (МБР) - типичное применение микрофильтрации и ультрафильтрации. Мембраны из ПВДФ могут быть изготовлены путем разделения фаз, вызванного нерастворителем (NIPS), термического разделения фаз (TIPS), разделения фаз, вызванного паром (VIPS), литья из раствора, электроформования и других методов.
Разделение фаз, вызванное нерастворителем (NIPS), полимер растворяется в растворителе с образованием гомогенного раствора, а экстрагент добавляется для экстрагирования растворителя с образованием двухфазной структуры, в которой полимер представляет собой непрерывную фазу, а растворителем является дисперсная фаза, а затем удаляется экстрагент. В конечном итоге получается полимер с определенной пористой структурой. Термически индуцированное разделение фаз (TIPS) позволяет приготовить мембраны для ультра/микрофильтрации, обычно с двумя различными механизмами разделения фаз: фазовое разделение жидкость-жидкость, формирование двойной непрерывной сетчатой пористой структуры, улучшение потока воды и сохранение прочности; Разделение твердой и жидкой фаз с образованием пористой структуры, наполненной сферолитами.
Технология непрерывного электропрядения позволяет получать различные типы нановолокон, что расширяет область применения мембранных продуктов из нановолокон ПВДФ и широко используется в передовых исследованиях. ① Слой нановолокон электропрядения акрилонитрила (ПАН), композит поливинилиденфторида (ПВДФ) и оксида сурьмы и олова (АТО) новая фототермическая конверсионная мембрана из нановолокна, гидрофильность слоя ПАН обеспечивает каналы передачи воды, чтобы избежать явления высаливания, реализовать эффективный локальный теплообмен, повысить эффективность опреснения морской воды и очистки воды. ②Мембрана из нановолокна ПВДФ-SiO2, полученная электропрядением, обладает высокой гидрофильностью и плохой липофильностью и демонстрирует хорошие характеристики разделения при различных скоростях потока, начальных концентрациях масла и системах масло-вода. Он имеет широкие перспективы применения при очистке нефтесодержащих сточных вод. ③ Мембраны из rGO/PVDF с различными концентрациями rGO, полученные методом электроформования, были применены в системе очистки рассола AGMD, демонстрируя более высокий поток пермеата и скорость опреснения, а также более низкую концентрацию бора или соли в пермеате.
Дальнейшее развитие должно осуществляться по принципу снижения затрат, улучшения производительности, повышения стабильности и продления срока службы. ① Повышение механической прочности, защиты от старения, устойчивости к атмосферным воздействиям, увеличение срока службы и качества обработки; ② Обогатить типы мембран для очистки воды, справиться с очисткой воды различного качества и адаптироваться к особым условиям работы, таким как высокая температура и кислотно-щелочная среда; ③ Модификация гидрофильных свойств улучшает защиту от загрязнения. Адсорбирующий материал легко очищается; ④ Разумно спроектируйте размер отверстий фильтра, расположение отверстий фильтра увеличивает эффективную площадь фильтрации и улучшает поток мембраны.
