聚偏氟乙烯(PVDF)膜在給水凈化中的應(yīng)用研究
目前,超濾和微濾膜在歐美一些國(guó)家的自來(lái)水廠已得到了一定程度的應(yīng)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(wú)能耗,綠色環(huán)保,過(guò)濾精度高,可以濾除所有的細(xì)菌、病毒、濁度、芽孢、賈第蟲及鐵銹等物質(zhì),而又能保留人體必需的微量元素的特點(diǎn)。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(gè)嶄新的發(fā)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(jìn)水經(jīng)預(yù)氯化、混凝沉淀進(jìn)行前處理。該工藝可獲得良好的出水水質(zhì),出水中濁度、鐵、錳等水質(zhì)指標(biāo)滿足我國(guó)《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》的要求,DOC、UV斟的平均去除率分別達(dá)到45%和61%。
在采用雙膜法進(jìn)行海水淡化方面,PVDF超濾膜常作為反滲透的預(yù)處理系統(tǒng)。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(zhì)量為80 000~120 000。該超濾膜的產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)小于超濾膜本身最大操作壓差2.1x105Pa。因此,該超濾膜對(duì)濁度高、變化大的海水有很強(qiáng)的適應(yīng)性,可以在以高濁度海水為進(jìn) 水的情況下作為海水反滲透系統(tǒng)的預(yù)處理裝置。
近年來(lái)將真空膜蒸餾(VMD)技術(shù)應(yīng)用于海水淡化濃鹽水處理過(guò)程的研究日益受到重視。由于PVDF的疏水性、耐熱性好等特點(diǎn),而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。武春瑞等采用PVDF中空纖維疏水膜,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%的NaCl水溶液為測(cè)試液,進(jìn)行VIVID 脫鹽實(shí)驗(yàn)。用內(nèi)徑1.0mm,壁厚0.1 mm的膜制成的長(zhǎng)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(chǎn)水通量達(dá)到21.8 kg·m-2·h-1。產(chǎn)水電導(dǎo)率保持在4μS·cm-1以內(nèi),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(jìn)行VMD海水淡化濃鹽水研究。在真空側(cè)壓力為2 kPa,濃鹽水體積流 量為24 L·h-l,進(jìn)料側(cè)濃鹽水溫度為346.35 K時(shí),膜 蒸餾通量為13.26 kg·m-2·h-1。表明真空膜蒸餾技術(shù)應(yīng)用于海水淡化濃鹽水處理具有廣闊的應(yīng)用前景。
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