聚偏氟乙烯(PVDF)膜在給水凈化中的應用研究
目前,超濾和微濾膜在歐美一些國家的自來水廠已得到了一定程度的應用。在用于飲用水凈化的眾多材料中,PVDF中空纖維超濾膜具有無能耗,綠色環保,過濾精度高,可以濾除所有的細菌、病毒、濁度、芽孢、賈第蟲及鐵銹等物質,而又能保留人體必需的微量元素的特點。因此,采用PVDF超濾膜與前置活性炭濾芯組合凈化飲用水已成為一個嶄新的發展方向。宋亞麗等采用膜孔徑為0.1微米、膜面積為7m2的PVDF中空纖維微濾膜處理黃浦江微污染原水,進水經預氯化、混凝沉淀進行前處理。該工藝可獲得良好的出水水質,出水中濁度、鐵、錳等水質指標滿足我國《生活飲用水水質衛生規范》的要求,DOC、UV斟的平均去除率分別達到45%和61%。
在采用雙膜法進行海水淡化方面,PVDF超濾膜常作為反滲透的預處理系統。葉春松等翻采用PVDF外壓式中空纖維膜直接處理高濁度海水,膜面積為35.3 m2,膜通量為54~166 L·m-2·h-1,截留分子質量為80 000~120 000。該超濾膜的產水濁度平均值為0.11 NTU,SDI15平均值為2.4,COD的均去除率為60.0%,膠硅的平均去除率為89.0%;其跨膜壓差<6.0x104 Pa,遠遠小于超濾膜本身最大操作壓差2.1x105Pa。因此,該超濾膜對濁度高、變化大的海水有很強的適應性,可以在以高濁度海水為進 水的情況下作為海水反滲透系統的預處理裝置。
近年來將真空膜蒸餾(VMD)技術應用于海水淡化濃鹽水處理過程的研究日益受到重視。由于PVDF的疏水性、耐熱性好等特點,而成為當前研究的熱點。武春瑞等采用PVDF中空纖維疏水膜,以質量分數3.5%的NaCl水溶液為測試液,進行VIVID 脫鹽實驗。用內徑1.0mm,壁厚0.1 mm的膜制成的長度21 cm裝填纖維50根的膜組件,在真空度為 0.095 MPa,鹽水溫度60℃,流速1.5 kg·min-1的條件 下,組件產水通量達到21.8 kg·m-2·h-1。產水電導率保持在4μS·cm-1以內,脫鹽率保持在99.99%。唐娜等采用PVDF疏水膜,以天津市1 000 t·d-1海水淡化示范工程反滲透濃鹽水為原料,進行VMD海水淡化濃鹽水研究。在真空側壓力為2 kPa,濃鹽水體積流 量為24 L·h-l,進料側濃鹽水溫度為346.35 K時,膜 蒸餾通量為13.26 kg·m-2·h-1。表明真空膜蒸餾技術應用于海水淡化濃鹽水處理具有廣闊的應用前景。

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