Estado de desarrollo de la membrana de tratamiento de agua de PVDF
Con la creciente atención al tratamiento de aguas residuales urbanas y la calidad del agua potable, así como la rápida aplicación de aguas residuales industriales, desalinización de agua de mar, membranas médicas y campos de bioenergía, la tecnología de materiales de membranas para tratamiento de agua se ha convertido en una importante estrategia de desarrollo en el sector hídrico de mi país. tratamiento de recursos. Es un "miembro" del plan estratégico nacional de desarrollo de industrias emergentes. Además, la resina PVDF tiene un rendimiento integral excelente, forma una cadena industrial con elementos como materiales de membrana, elementos de membrana, componentes de membrana y dispositivos de membrana, y se usa ampliamente en la investigación científica y la producción industrial. Las membranas de polímeros orgánicos dominan el mercado de membranas existente, como la polisulfona (PSF), la polietersulfona (PES), el poliacrilonitrilo (PAN), la poliamida, el fluoruro de polivinilideno (PVDF) y el politetrafluoroetileno (PTFE). PVDF es uno de los materiales de membrana más utilizados y tiene amplias perspectivas de aplicación en el campo de la separación por membranas.
Aplicación de resina PVDF en membrana de tratamiento de agua:
La membrana de tratamiento de agua separa el líquido y la materia mediante la diferencia de presión o la diferencia de energía eléctrica en ambos lados del límite de la membrana. Debido a los diferentes objetivos de filtración, las impurezas, las estructuras macromoleculares (proteínas, coloides), las moléculas pequeñas o los iones se separan según diferentes tamaños y propiedades químicas. Se puede dividir en membrana de microfiltración, membrana ultramicro, membrana de ósmosis inversa, membrana de nanofiltración, membrana de electrodiálisis, etc. Las membranas de microfiltración se utilizan principalmente en aguas residuales, tratamiento de aguas residuales y otros campos; las membranas de ultrafiltración se utilizan ampliamente en aguas residuales, tratamiento y reutilización de aguas residuales y purificación de agua; las membranas de nanofiltración se utilizan principalmente en agua pura, agua ablandada, agua libre de iones, desalinización de agua de mar, etc. mientras que las membranas de ósmosis inversa se pueden utilizar en la desalinización de agua de mar y otros campos.
Método de preparación de la membrana de tratamiento de agua de PVDF:
El PVDF es un polímero cristalino con alta resistencia mecánica, buena resistencia química y estabilidad térmica, y excelente resistencia al envejecimiento, y muestra un buen rendimiento de procesamiento al preparar membranas tubulares o de fibra hueca plana. Las membranas de PVDF se utilizan en microfiltración (MF), se aplican ultrafiltración (UF) en la preparación del proceso de tratamiento de agua, membrana - biorreactor (MBR) es una aplicación típica de microfiltración y ultrafiltración. Las membranas de PVDF se pueden preparar mediante separación de fases no inducida por disolventes (NIPS), separación de fases inducida térmicamente (TIPS), separación de fases inducida por vapor (VIPS), fundición en solución, electrohilado y otros métodos.
Separación de fases no inducida por solvente (NIPS), el polímero se disuelve en un solvente para formar una solución homogénea y se agrega el extractante para extraer el solvente para formar una estructura de dos fases en la que el polímero es la fase continua y la El disolvente es la fase dispersa y luego se elimina el extractante. Finalmente, se obtiene un polímero con una determinada estructura de poros. La separación de fases inducida térmicamente (TIPS) puede preparar membranas de ultra/microfiltración, generalmente con dos mecanismos de separación de fases diferentes, separación de fases líquido-líquido, formando una estructura de poros de red doble continua, mejorando el flujo de agua y manteniendo la resistencia; Separación de fase sólido-líquido para formar una estructura de poros llena de esferulitas.
La tecnología de electrohilado continuo puede preparar una variedad de diferentes tipos de nanofibras, lo que enriquece el campo de aplicación de los productos de membranas de nanofibras de PVDF y es una tecnología ampliamente utilizada en la investigación de vanguardia. ① Capa de nanofibras de acrilonitrilo (PAN) electrohilada, fluoruro de polivinilideno (PVDF) y óxido de estaño y antimonio (ATO) nueva membrana de nanofibras de conversión fototérmica compuesta, la hidrofilicidad de la capa de PAN proporciona canales de transmisión de agua para evitar el fenómeno de salinidad y realizar una transferencia de calor local eficiente. mejorar la desalinización del agua de mar y la eficiencia de la purificación del agua. ②La membrana de nanofibras de PVDF-SiO2 electrohilada tiene una alta hidrofilicidad y una lipofilia pobre, y muestra un buen rendimiento de separación para diferentes caudales, concentraciones iniciales de aceite y sistemas de aceite-agua. Tiene amplias perspectivas de aplicación en el tratamiento de aguas residuales aceitosas. ③ Las membranas rGO/PVDF con diferentes concentraciones de rGO preparadas mediante electrohilado se aplicaron en el sistema de tratamiento de salmuera AGMD, mostrando un mayor flujo de agua permeada y tasa de desalinización, y una menor concentración de boro o sal en el permeado.
El desarrollo futuro debe llevarse a cabo en el sentido de reducir costos, mejorar el rendimiento, aumentar la estabilidad y extender la vida útil. ① Mejorar la resistencia mecánica, el antienvejecimiento, la resistencia a la intemperie, mejorar la vida útil y la calidad del tratamiento; ② Enriquecer los tipos de membranas de tratamiento de agua, hacer frente a la purificación de diferentes calidades de agua y adaptarse a condiciones de trabajo especiales, como altas temperaturas y ambientes ácido-base; ③ La modificación de la propiedad hidrófila mejora la lucha contra la contaminación. El material de adsorción es fácil de limpiar; ④ Diseñe razonablemente el tamaño del orificio del filtro, la disposición del orificio del filtro aumenta el área de filtración efectiva y mejora el flujo de la membrana.
