Stav vývoja PVDF membrány na úpravu vody
S rastúcou pozornosťou na čistenie mestských odpadových vôd a kvalitu pitnej vody, ako aj s rýchlou aplikáciou priemyselnej odpadovej vody, odsoľovaním morskej vody, lekárskymi membránami a bioenergetickými poliami sa technológia membránových materiálov na úpravu vody stala dôležitou rozvojovou stratégiou vo vode mojej krajiny. zaobchádzanie so zdrojmi. Je „členom“ národného strategického plánu rozvoja rozvíjajúceho sa priemyslu. Okrem toho má PVDF živica vynikajúci komplexný výkon, ktorý tvorí priemyselný reťazec s prvkami, ako sú membránové materiály, membránové prvky, membránové komponenty a membránové zariadenia, a je široko používaná vo vedeckom výskume a priemyselnej výrobe. Organické polymérové membrány dominujú na existujúcom trhu s membránami, ako sú polysulfón (PSF), polyétersulfón (PES), polyakrylonitril (PAN), polyamid, polyvinylidénfluorid (PVDF) a polytetrafluóretylén (PTFE). PVDF je jedným z najčastejšie používaných membránových materiálov a má široké uplatnenie v oblasti membránovej separácie.
Aplikácia PVDF živice v membráne na úpravu vody:
Membrána na úpravu vody oddeľuje kvapalinu a hmotu prostredníctvom tlakového rozdielu alebo rozdielu elektrického výkonu na oboch stranách hranice membrány. V dôsledku rôznych filtračných cieľov sa oddeľujú nečistoty, makromolekulárne štruktúry (proteíny, koloidy), malé molekuly alebo ióny podľa rôznych veľkostí a chemických vlastností. Dá sa rozdeliť na mikrofiltračnú membránu, ultramikromembránu, membránu reverznej osmózy, nanofiltračnú membránu, elektrodialýzu a tak ďalej. Mikrofiltračné membrány sa používajú hlavne v odpadových vodách, čistení odpadových vôd a iných oblastiach; ultrafiltračné membrány sú široko používané v odpadových vodách, čistení a opätovnom použití odpadových vôd a čistení vody; nanofiltračné membrány sa používajú hlavne v čistej vode, zmäkčenej vode, vode bez iónov, odsoľovaní morskej vody atď.; zatiaľ čo membrány reverznej osmózy možno použiť pri odsoľovaní morskej vody a iných oblastiach.
Spôsob prípravy PVDF membrány na úpravu vody:
PVDF je kryštalický polymér s vysokou mechanickou pevnosťou, dobrou chemickou odolnosťou a tepelnou stabilitou a vynikajúcou odolnosťou proti starnutiu a vykazuje dobrý spracovateľský výkon pri príprave plochých, dutých vlákien alebo rúrkových membrán. PVDF membrány sa používajú v mikrofiltrácii (MF), ultrafiltrácia (UF) pri príprave procesu úpravy vody, membrána - bioreaktor (MBR) je typickou aplikáciou mikrofiltrácie a ultrafiltrácie. PVDF membrány možno pripraviť separáciou fáz neindukovanou rozpúšťadlom (NIPS), tepelne indukovanou separáciou fáz (TIPS), separáciou fáz indukovanou parou (VIPS), odlievaním roztoku, elektrostatickým zvlákňovaním a inými metódami.
Nerozpúšťadlom indukovaná separácia fáz (NIPS), polymér sa rozpustí v rozpúšťadle za vzniku homogénneho roztoku a pridá sa extrakčné činidlo na extrakciu rozpúšťadla za vzniku dvojfázovej štruktúry, v ktorej je polymér spojitou fázou a rozpúšťadlo je dispergovaná fáza a potom sa extrakčné činidlo odstráni. Nakoniec sa získa polymér s určitou štruktúrou pórov. Tepelne indukovaná separácia fáz (TIPS) môže pripraviť ultra/mikrofiltračné membrány, zvyčajne s dvomi rôznymi mechanizmami separácie fáz, separáciou fáz kvapalina-kvapalina, vytvorením dvojitej kontinuálnej sieťovej štruktúry pórov, zlepšením toku vody a zachovaním pevnosti; tuhá a kvapalná fáza Separácia na vytvorenie štruktúry pórov naplnených sférolitom.
Technológia kontinuálneho elektrostatického zvlákňovania môže pripraviť množstvo rôznych typov nanovlákien, čo obohacuje oblasť použitia produktov PVDF nanovlákenných membrán a je široko používanou technológiou v hraničnom výskume. ① Elektricky zvlákňovaná vrstva nanovlákien akrylonitrilu (PAN), kompozit polyvinylidénfluoridu (PVDF) a oxidu antimónového (ATO), nová fototermálna konverzná nanovlákenná membrána, hydrofilnosť vrstvy PAN poskytuje kanály na prenos vody, aby sa zabránilo javu vysolovania, realizácia efektívneho lokálneho prenosu tepla, zlepšiť účinnosť odsoľovania morskej vody a čistenia vody. ②Elektricky zvlákňovaná nanovláknová membrána PVDF-SiO2 má vysokú hydrofilitu a zlú lipofilitu a vykazuje dobrý separačný výkon pre rôzne prietoky, počiatočné koncentrácie oleja a systémy olej-voda. Má široké uplatnenie pri čistení zaolejovaných odpadových vôd. ③ Membrány rGO / PVDF s rôznymi koncentráciami rGO pripravené elektrostatickým zvlákňovaním boli aplikované v systéme úpravy soľanky AGMD, pričom vykazovali vyšší prietok vody permeátu a rýchlosť odsoľovania a nižšiu koncentráciu bóru alebo soli v permeáte.
Budúci vývoj musí prebiehať v duchu znižovania nákladov, zlepšovania výkonu, zvyšovania stability a predlžovania životnosti. ① Zlepšiť mechanickú pevnosť, ochranu proti starnutiu, odolnosť voči poveternostným vplyvom, zlepšiť životnosť a kvalitu spracovania; ② Obohaťte typy membrán na úpravu vody, vyrovnajte sa s čistením vody rôznej kvality a prispôsobte sa špeciálnym pracovným podmienkam, ako je vysoká teplota, acidobázické prostredie; ③ Modifikácia hydrofilných vlastností zlepšuje ochranu pred znečistením Adsorpčný materiál sa ľahko čistí; ④ Primerane navrhnite veľkosť otvoru filtra, rozloženie otvoru filtra zväčšuje efektívnu filtračnú plochu a zlepšuje tok membrány.
