Estat de desenvolupament de la membrana de tractament d'aigües de PVDF
Amb l'atenció creixent al tractament d'aigües residuals urbanes i a la qualitat de l'aigua potable, així com a l'aplicació ràpida d'aigües residuals industrials, dessalinització d'aigua de mar, membranes mèdiques i camps de bioenergia, la tecnologia de materials de membrana de tractament d'aigua s'ha convertit en una estratègia de desenvolupament important en l'aigua del meu país. tractament de recursos. És un "membre" del pla estratègic nacional de desenvolupament de la indústria emergent. A més, la resina PVDF té un excel·lent rendiment integral, formant una cadena industrial amb elements com materials de membrana, elements de membrana, components de membrana i dispositius de membrana, i s'utilitza àmpliament en la investigació científica i la producció industrial. Les membranes de polímer orgànic dominen el mercat de membranes existent, com ara la polisulfona (PSF), la polietersulfona (PES), el poliacrilonitril (PAN), la poliamida, el fluorur de polivinilidè (PVDF) i el politetrafluoroetilè (PTFE). El PVDF és un dels materials de membrana més utilitzats i té àmplies perspectives d'aplicació en el camp de la separació de membranes.
Aplicació de resina PVDF a la membrana de tractament d'aigua:
La membrana de tractament d'aigua separa el líquid i la matèria mitjançant la diferència de pressió o la diferència de potència elèctrica a ambdós costats del límit de la membrana. A causa de diferents objectius de filtració, les impureses, les estructures macromoleculars (proteïnes, col·loides), les molècules petites o els ions es separen segons diferents mides i propietats químiques. Es pot dividir en membrana de microfiltració, membrana ultramicro, membrana d'osmosi inversa, membrana de nanofiltració, membrana d'electrodiàlisi, etc. Les membranes de microfiltració s'utilitzen principalment en aigües residuals, tractament d'aigües residuals i altres camps; les membranes d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament en aigües residuals, tractament i reutilització d'aigües residuals i purificació d'aigua; les membranes de nanofiltració s'utilitzen principalment en aigua pura, aigua suavitzada, aigua sense ions, dessalinització d'aigua de mar, etc. mentre que les membranes d'osmosi inversa es poden utilitzar en la dessalinització d'aigua de mar i altres camps.
Mètode de preparació de la membrana de tractament d'aigua de PVDF:
El PVDF és un polímer cristal·lí amb alta resistència mecànica, bona resistència química i estabilitat tèrmica, i una excel·lent resistència a l'envelliment, i mostra un bon rendiment de processament quan es preparen fibres planes, buides o membranes tubulars. Les membranes de PVDF s'utilitzen en microfiltració (MF), s'apliquen ultrafiltració (UF) en la preparació del procés de tractament d'aigua, membrana - bioreactor (MBR) és una aplicació típica de microfiltració i ultrafiltració. Les membranes de PVDF es poden preparar mitjançant separació de fases no induïda per dissolvents (NIPS), separació de fases induïda tèrmicament (TIPS), separació de fases induïda per vapor (VIPS), fosa de solució, electrospinning i altres mètodes.
Separació de fases no induïda per dissolvents (NIPS), el polímer es dissol en un dissolvent per formar una solució homogènia i s'afegeix l'extractant per extreure el dissolvent per formar una estructura de dues fases en la qual el polímer és la fase contínua i el el dissolvent és la fase dispersa, i després s'elimina l'extractant. Finalment, s'obté un polímer amb una determinada estructura de porus. La separació de fases induïda tèrmicament (TIPS) pot preparar membranes d'ultra/microfiltració, normalment amb dos mecanismes de separació de fases diferents, separació de fase líquid-líquid, formant una estructura de porus de xarxa contínua doble, millorant el flux d'aigua i mantenint la força; Separació fase sòlid-líquid per formar una estructura de porus ple d'esferulita.
La tecnologia d'electrospinning contínua pot preparar una varietat de diferents tipus de nanofibres, la qual cosa enriqueix el camp d'aplicació dels productes de membrana de nanofibres PVDF i és una tecnologia àmpliament utilitzada en la investigació de frontera. ① Capa de nanofibra d'acrilonitril electrospun (PAN), fluorur de polivinilidè (PVDF) i òxid d'antimoni d'estany (ATO) composite nova membrana de nanofibra de conversió fototèrmica, la hidrofilicitat de la capa PAN proporciona canals de transmissió d'aigua per evitar el fenomen de sal, aconseguir una transferència de calor local eficient, millorar l'eficiència de la dessalinització de l'aigua de mar i la purificació de l'aigua. ②La membrana de nanofibra de PVDF-SiO2 electrospun té una alta hidrofílicitat i una poca lipofilia, i mostra un bon rendiment de separació per a diferents cabals, concentracions inicials d'oli i sistemes d'aigua-oli. Té àmplies perspectives d'aplicació en el tractament d'aigües residuals olioses. ③ Les membranes rGO/PVDF amb diferents concentracions de rGO preparades mitjançant electrospinning es van aplicar al sistema de tractament de salmorra AGMD, mostrant un flux d'aigua permeat i una taxa de dessalinització més alta i una concentració de bor o sal de permeat més baixa.
El desenvolupament futur s'ha de dur a terme en la línia de reduir costos, millorar el rendiment, augmentar l'estabilitat i allargar la vida útil. ① Millora la resistència mecànica, l'anti-envelliment, la resistència a la intempèrie, millora la vida útil i la qualitat del tractament; ② Enriquir els tipus de membranes de tractament d'aigua, fer front a la purificació de diferents qualitats d'aigua i adaptar-se a condicions especials de treball com ara alta temperatura, ambient àcid-base; ③ La modificació de la propietat hidròfila millora la anticontaminació. El material d'adsorció és fàcil de netejar; ④ Dissenyeu raonablement la mida del forat del filtre, la disposició del forat del filtre augmenta l'àrea de filtració efectiva i millora el flux de membrana.
