Status razvoja PVDF membrane za obdelavo vode
Z vse večjo pozornostjo do čiščenja mestnih odplak in kakovosti pitne vode ter hitre uporabe industrijske odpadne vode, razsoljevanja morske vode, medicinskih membran in bioenergetskih polj je tehnologija membranskega materiala za čiščenje vode postala pomembna razvojna strategija v vodi v moji državi. zdravljenje z viri. Je "član" nacionalnega strateškega načrta razvoja nastajajoče industrije. Poleg tega ima smola PVDF odlično celovito delovanje, ki tvori industrijsko verigo z elementi, kot so membranski materiali, membranski elementi, membranske komponente in membranske naprave, in se pogosto uporablja v znanstvenih raziskavah in industrijski proizvodnji. Organske polimerne membrane prevladujejo na obstoječem trgu membran, kot so polisulfon (PSF), polietersulfon (PES), poliakrilonitril (PAN), poliamid, poliviniliden fluorid (PVDF) in politetrafluoroetilen (PTFE). PVDF je eden najpogosteje uporabljenih membranskih materialov in ima široke možnosti uporabe na področju ločevanja membran.
Uporaba PVDF smole v membrani za čiščenje vode:
Membrana za čiščenje vode ločuje tekočino in snov zaradi razlike v tlaku ali razlike v električni moči na obeh straneh meje membrane. Zaradi različnih filtracijskih ciljev se nečistoče, makromolekularne strukture (proteini, koloidi), majhne molekule ali ioni ločijo glede na različne velikosti in kemijske lastnosti. Lahko se razdeli na mikrofiltracijsko membrano, ultramikro membrano, membrano za reverzno osmozo, membrano za nanofiltracijo, membrano za elektrodializo in tako naprej. Mikrofiltracijske membrane se uporabljajo predvsem v kanalizaciji, čiščenju odpadne vode in na drugih področjih; ultrafiltracijske membrane se pogosto uporabljajo v kanalizaciji, čiščenju in ponovni uporabi odpadne vode ter čiščenju vode; nanofiltracijske membrane se večinoma uporabljajo v čisti vodi, zmehčani vodi, vodi brez ionov, razsoljevanju morske vode in tako naprej; medtem ko se membrane za reverzno osmozo lahko uporabljajo pri razsoljevanju morske vode in na drugih področjih.
Metoda priprave PVDF membrane za obdelavo vode:
PVDF je kristalinični polimer z visoko mehansko trdnostjo, dobro kemično odpornostjo in toplotno stabilnostjo ter odlično odpornostjo proti staranju in kaže dobro obdelavo pri pripravi ravnih, votlih vlaken ali cevastih membran. PVDF membrane se uporabljajo pri mikrofiltraciji (MF), ultrafiltracija (UF) pri pripravi postopka obdelave vode, membranski bioreaktor (MBR) je tipična uporaba mikrofiltracije in ultrafiltracije. Membrane PVDF je mogoče pripraviti z ločevanjem faz brez topila (NIPS), toplotno inducirano fazno separacijo (TIPS), parno inducirano fazno separacijo (VIPS), litjem raztopine, elektropredenjem in drugimi metodami.
Ločevanje faz, povzročeno s topilom (NIPS), polimer raztopimo v topilu, da nastane homogena raztopina, ekstrakt pa dodamo, da ekstrahiramo topilo, da nastane dvofazna struktura, v kateri je polimer kontinuirna faza in topilo je dispergirana faza, nato pa ekstrakcijsko sredstvo odstranimo Na koncu dobimo polimer z določeno strukturo por. Toplotno povzročeno ločevanje faz (TIPS) lahko pripravi ultra/mikrofiltracijske membrane, običajno z dvema različnima mehanizmoma ločevanja faz, ločevanjem faz tekočina-tekočina, ki tvori dvojno neprekinjeno mrežno strukturo por, izboljša pretok vode in ohranja trdnost; Ločevanje trdne in tekoče faze, da se oblikuje s sferulitom zapolnjena struktura por.
Tehnologija neprekinjenega elektropredenja lahko pripravi vrsto različnih vrst nanovlaken, kar obogati področje uporabe membranskih izdelkov iz nanovlaken PVDF in je široko uporabljena tehnologija v pionirskih raziskavah. ① Plast nanovlaken iz elektropredenega akrilonitrila (PAN), kompozita poliviniliden fluorida (PVDF) in antimonovega kositrovega oksida (ATO), nove nanovlaknene membrane za fototermično pretvorbo, hidrofilnost plasti PAN zagotavlja kanale za prenos vode, da se prepreči pojav izsoljevanja, uresniči učinkovit lokalni prenos toplote, izboljšati razsoljevanje morske vode in učinkovitost čiščenja vode. ②Membrana iz nanovlaken PVDF-SiO2 ima visoko hidrofilnost in slabo lipofilnost ter kaže dobro zmogljivost ločevanja za različne pretoke, začetne koncentracije olja in sisteme olje-voda. Ima široke možnosti uporabe pri čiščenju zaoljene odpadne vode. ③ Membrane rGO/PVDF z različnimi koncentracijami rGO, pripravljene z elektropredenjem, so bile uporabljene v sistemu za obdelavo slanice AGMD, kar kaže večji pretok permeatne vode in stopnjo razsoljevanja ter nižjo koncentracijo permeata bora ali soli.
Prihodnji razvoj mora potekati v smeri zmanjševanja stroškov, izboljšanja zmogljivosti, povečanja stabilnosti in podaljšanja življenjske dobe. ① Izboljšati mehansko trdnost, preprečevanje staranja, odpornost na vremenske vplive, izboljšati življenjsko dobo in kakovost obdelave; ② Obogatite vrste membran za čiščenje vode, spopadajte se s čiščenjem vode različnih kakovosti in se prilagodite posebnim delovnim pogojem, kot je visoka temperatura, kislinsko-bazično okolje; ③ Sprememba hidrofilnih lastnosti izboljša zaščito pred onesnaženjem. Adsorpcijski material je enostaven za čiščenje; ④ Razumno načrtujte velikost luknje filtra, postavitev luknje filtra poveča učinkovito območje filtracije in izboljša pretok membrane.
