聚偏氟乙烯(PVDF)膜在给水净化中的应用研究
目前,超滤和微滤膜在欧美一些国家的自来水厂已得到了一定程度的应用。在用于饮用水净化的众多材料中,PVDF中空纤维超滤膜具有无能耗,绿色环保,过滤精度高,可以滤除所有的细菌、病毒、浊度、芽孢、贾第虫及铁锈等物质,而又能保留人体必需的微量元素的特点。因此,采用PVDF超滤膜与前置活性炭滤芯组合净化饮用水已成为一个崭新的发展方向。宋亚丽等采用膜孔径为0.1微米、膜面积为7m2的PVDF中空纤维微滤膜处理黄浦江微污染原水,进水经预氯化、混凝沉淀进行前处理。该工艺可获得良好的出水水质,出水中浊度、铁、锰等水质指标满足我国《生活饮用水水质卫生规范》的要求,DOC、UV斟的平均去除率分别达到45%和61%。
在采用双膜法进行海水淡化方面,PVDF超滤膜常作为反渗透的预处理系统。叶春松等翻采用PVDF外压式中空纤维膜直接处理高浊度海水,膜面积为35.3 m2,膜通量为54~166 L·m-2·h-1,截留分子质量为80 000~120 000。该超滤膜的产水浊度平均值为0.11 NTU,SDI15平均值为2.4,COD的均去除率为60.0%,胶硅的平均去除率为89.0%;其跨膜压差<6.0x104 Pa,远远小于超滤膜本身最大操作压差2.1x105Pa。因此,该超滤膜对浊度高、变化大的海水有很强的适应性,可以在以高浊度海水为进 水的情况下作为海水反渗透系统的预处理装置。
近年来将真空膜蒸馏(VMD)技术应用于海水淡化浓盐水处理过程的研究日益受到重视。由于PVDF的疏水性、耐热性好等特点,而成为当前研究的热点。武春瑞等采用PVDF中空纤维疏水膜,以质量分数3.5%的NaCl水溶液为测试液,进行VIVID 脱盐实验。用内径1.0mm,壁厚0.1 mm的膜制成的长度21 cm装填纤维50根的膜组件,在真空度为 0.095 MPa,盐水温度60℃,流速1.5 kg·min-1的条件 下,组件产水通量达到21.8 kg·m-2·h-1。产水电导率保持在4μS·cm-1以内,脱盐率保持在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渗透浓盐水为原料,进行VMD海水淡化浓盐水研究。在真空侧压力为2 kPa,浓盐水体积流 量为24 L·h-l,进料侧浓盐水温度为346.35 K时,膜 蒸馏通量为13.26 kg·m-2·h-1。表明真空膜蒸馏技术应用于海水淡化浓盐水处理具有广阔的应用前景。
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