Status razvoja PVDF membrane za obradu vode
Uz sve veću pozornost na pročišćavanje gradske kanalizacije i kvalitetu pitke vode, kao i brzu primjenu industrijske otpadne vode, desalinizacije morske vode, medicinskih membrana i bioenergetskih polja, tehnologija membranskog materijala za pročišćavanje vode postala je važna razvojna strategija u vodi moje zemlje tretman resursima. To je "član" nacionalnog strateškog plana razvoja industrije u nastajanju. Štoviše, PVDF smola ima izvrsnu sveobuhvatnu izvedbu, tvoreći industrijski lanac s elementima kao što su membranski materijali, membranski elementi, membranske komponente i membranski uređaji, a široko se koristi u znanstvenom istraživanju i industrijskoj proizvodnji. Organske polimerne membrane dominiraju postojećim tržištem membrana kao što su polisulfon (PSF), polietersulfon (PES), poliakrilonitril (PAN), poliamid, poliviniliden fluorid (PVDF) i politetrafluoretilen (PTFE). PVDF je jedan od najčešće korištenih membranskih materijala i ima široke izglede za primjenu u području odvajanja membrana.
Primjena PVDF smole u membrani za obradu vode:
Membrana za obradu vode odvaja tekućinu i materiju kroz razliku tlaka ili razliku električne energije s obje strane granice membrane. Zbog različitih ciljeva filtracije, nečistoće, makromolekularne strukture (proteini, koloidi), male molekule ili ioni odvajaju se prema različitim veličinama i kemijskim svojstvima. Može se podijeliti na mikrofiltracijsku membranu, ultramikro membranu, membranu za reverznu osmozu, membranu za nanofiltraciju, membranu za elektrodijalizu i tako dalje. Mikrofiltracijske membrane se uglavnom koriste u kanalizaciji, pročišćavanju otpadnih voda i drugim poljima; ultrafiltracijske membrane naširoko se koriste u kanalizaciji, pročišćavanju i ponovnoj uporabi otpadnih voda i pročišćavanju vode; nanofiltracijske membrane se uglavnom koriste u čistoj vodi, omekšanoj vodi, vodi bez iona, desalinizaciji morske vode i tako dalje; dok se membrane za reverznu osmozu mogu koristiti u desalinizaciji morske vode i drugim područjima.
Metoda pripreme PVDF membrane za obradu vode:
PVDF je kristalni polimer s visokom mehaničkom čvrstoćom, dobrom kemijskom otpornošću i toplinskom stabilnošću te izvrsnom otpornošću na starenje i pokazuje dobre performanse obrade pri pripremi ravnih, šupljih vlakana ili cjevastih membrana. PVDF membrane se koriste u mikrofiltraciji (MF), ultrafiltracija (UF) u pripremi procesa obrade vode se primjenjuje, membrana - bioreaktor (MBR) je tipična primjena mikrofiltracije i ultrafiltracije. PVDF membrane mogu se pripremiti odvajanjem faza izazvanim neotapalom (NIPS), odvajanjem faza izazvanim toplinom (TIPS), odvajanjem faza izazvanim parom (VIPS), lijevanjem u otopini, elektropredenjem i drugim metodama.
Odvajanje faza neinducirano otapalom (NIPS), polimer se otapa u otapalu da nastane homogena otopina, a ekstraktant se dodaje da ekstrahira otapalo da se formira dvofazna struktura u kojoj je polimer kontinuirana faza, a otapalo je disperzna faza, a zatim se ekstrahant uklanja Na kraju se dobije polimer s određenom strukturom pora. Toplinski inducirano odvajanje faza (TIPS) može pripremiti ultra/mikrofiltracijske membrane, obično s dva različita mehanizma odvajanja faza, odvajanjem faze tekućina-tekućina, formiranjem dvostruke kontinuirane mrežne strukture pora, poboljšavajući protok vode i održavajući čvrstoću; čvrsta-tekuća faza Odvajanje da bi se formirala struktura pora ispunjena sferulitom.
Tehnologija kontinuiranog elektropredenja može pripremiti niz različitih tipova nanovlakana, što obogaćuje područje primjene proizvoda s membranom od nanovlakana PVDF i široko je korištena tehnologija u graničnim istraživanjima. ① Sloj nanovlakana elektropredenog akrilonitrila (PAN), kompozita poliviniliden fluorida (PVDF) i antimon kositrenog oksida (ATO), nove nanovlaknaste membrane za fototermalnu pretvorbu, hidrofilnost sloja PAN pruža kanale za prijenos vode kako bi se izbjegao fenomen isoljavanja, ostvario učinkovit lokalni prijenos topline, poboljšati desalinizaciju morske vode i učinkovitost pročišćavanja vode. ②Membrana od elektropredenih PVDF-SiO2 nanovlakana ima visoku hidrofilnost i slabu lipofilnost te pokazuje dobre performanse odvajanja za različite brzine protoka, početne koncentracije ulja i sustave ulje-voda. Ima široku perspektivu primjene u pročišćavanju zauljenih otpadnih voda. ③ Membrane rGO/PVDF s različitim koncentracijama rGO pripremljene elektropredenjem primijenjene su u sustavu za obradu slane otopine AGMD, pokazujući veći protok vode u permeatu i brzinu desalinizacije te nižu koncentraciju bora ili soli u permeatu.
Budući razvoj mora se odvijati u smjeru smanjenja troškova, poboljšanja performansi, povećanja stabilnosti i produljenja vijeka trajanja. ① Poboljšati mehaničku čvrstoću, spriječiti starenje, otpornost na vremenske uvjete, poboljšati vijek trajanja i kvalitetu tretmana; ② Obogatite vrste membrana za obradu vode, nosite se s pročišćavanjem vode različite kvalitete i prilagodite se posebnim radnim uvjetima kao što su visoka temperatura, kiselo-bazno okruženje; ③ Modifikacija hidrofilnih svojstava poboljšava zaštitu od onečišćenja Adsorpcijski materijal se lako čisti; ④ Razumno dizajnirajte veličinu otvora filtra, raspored otvora filtra povećava učinkovito područje filtracije i poboljšava protok membrane.
