Udviklingsstatus for PVDF-vandbehandlingsmembran
Med den stigende opmærksomhed på byspildevandsbehandling og drikkevandskvalitet samt den hurtige anvendelse af industrispildevand, afsaltning af havvand, medicinske membraner og bioenergifelter, er teknologi til vandbehandlingsmembranmateriale blevet en vigtig udviklingsstrategi i mit lands vand ressourcebehandling. Det er et "medlem" af den nationale strategiske udviklingsplan for nye industrier. Desuden har PVDF-harpiks fremragende omfattende ydeevne, der danner en industriel kæde med elementer som membranmaterialer, membranelementer, membrankomponenter og membrananordninger, og er meget udbredt i videnskabelig forskning og industriel produktion. Organiske polymermembraner dominerer det eksisterende membranmarked, såsom polysulfon (PSF), polyethersulfon (PES), polyacrylonitril (PAN), polyamid, polyvinylidenfluorid (PVDF) og polytetrafluorethylen (PTFE). PVDF er et af de mest almindeligt anvendte membranmaterialer og har brede anvendelsesmuligheder inden for membranseparation.
Anvendelse af PVDF-harpiks i vandbehandlingsmembran:
Vandbehandlingsmembranen adskiller væske og stof gennem trykforskellen eller elektrisk effektforskel på begge sider af membrangrænsen. På grund af forskellige filtreringsmål adskilles urenheder, makromolekylære strukturer (proteiner, kolloider), små molekyler eller ioner efter forskellige størrelser og kemiske egenskaber. Det kan opdeles i mikrofiltreringsmembran, ultramikromembran, omvendt osmosemembran, nanofiltreringsmembran, elektrodialysemembran og så videre. Mikrofiltreringsmembraner bruges hovedsageligt i spildevand, spildevandsbehandling og andre områder; ultrafiltreringsmembraner er meget udbredt i spildevand, spildevandsbehandling og genbrug og vandrensning; nanofiltreringsmembraner bruges hovedsageligt i rent vand, blødgjort vand, ionfrit vand, havvandsafsaltning og så videre; mens omvendt osmose-membraner kan bruges til afsaltning af havvand og andre områder.
Fremstillingsmetode for PVDF vandbehandlingsmembran:
PVDF er en krystallinsk polymer med høj mekanisk styrke, god kemisk resistens og termisk stabilitet og fremragende ældningsmodstand og viser god forarbejdningsydelse ved fremstilling af flade, hule fibre eller rørformede membraner. PVDF-membraner bruges i mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF) i fremstillingen af vandbehandlingsprocessen anvendes, membran - bioreaktor (MBR) er en typisk anvendelse af mikrofiltrering og ultrafiltrering. PVDF-membraner kan fremstilles ved ikke-opløsningsmiddel-induceret faseseparation (NIPS), termisk induceret faseseparation (TIPS), damp-induceret faseseparation (VIPS), opløsningsstøbning, elektrospinning og andre metoder.
Ikke-opløsningsmiddel-induceret faseseparation (NIPS), polymeren opløses i et opløsningsmiddel for at danne en homogen opløsning, og ekstraktionsmidlet tilsættes for at ekstrahere opløsningsmidlet for at danne en tofaset struktur, hvor polymeren er den kontinuerte fase og opløsningsmiddel er den dispergerede fase, og derefter fjernes ekstraktionsmidlet. Til sidst opnås en polymer med en vis porestruktur. Termisk induceret faseseparation (TIPS) kan fremstille ultra/mikrofiltreringsmembraner, sædvanligvis med to forskellige faseseparationsmekanismer, væske-væskefaseseparation, der danner en dobbelt kontinuerlig netværksporestruktur, forbedrer vandflux og opretholder styrke; fast-flydende fase Adskillelse for at danne en sfærulitpakket porestruktur.
Kontinuerlig elektrospinningsteknologi kan forberede en række forskellige typer nanofibre, hvilket beriger anvendelsesområdet for PVDF nanofibermembranprodukter og er en meget brugt teknologi i frontlinjeforskning. ① Elektrospundet acrylonitril (PAN) nanofiberlag, polyvinylidenfluorid (PVDF) og antimontinoxid (ATO) komposit ny fototermisk konvertering nanofibermembran, PAN-lagets hydrofilicitet giver vandtransmissionskanaler for at undgå udsaltning af fænomen, realisere effektiv lokal varmeoverførsel forbedre afsaltning af havvand og vandrensningseffektivitet. ②Den elektrospundne PVDF-SiO2 nanofibermembran har høj hydrofilicitet og dårlig lipofilicitet og viser god separationsydelse for forskellige strømningshastigheder, initiale oliekoncentrationer og olie-vand-systemer. Det har brede anvendelsesmuligheder til behandling af olieholdigt spildevand. ③ rGO/PVDF-membranerne med forskellige koncentrationer af rGO fremstillet ved elektrospinning blev påført i AGMD-brinebehandlingssystemet, hvilket viste højere permeatvandflux og afsaltningshastighed og lavere permeatbor- eller saltkoncentration.
Fremtidig udvikling skal udføres i retning af at reducere omkostningerne, forbedre ydeevnen, øge stabiliteten og forlænge levetiden. ① Forbedre mekanisk styrke, anti-aging, vejrbestandighed, forbedre levetiden og behandlingskvaliteten; ② Berig typerne af vandbehandlingsmembraner, klare rensningen af forskellige vandkvaliteter og tilpasse sig specielle arbejdsforhold såsom høj temperatur, syrebaseret miljø; ③ Modifikation af hydrofil egenskab forbedrer anti-forurening. Adsorptionsmaterialet er let at rengøre; ④ Design filterhulstørrelsen med rimelighed, filterhullets layout øger det effektive filtreringsområde og forbedrer membranfluxen.
