PTFE中空纤维膜用于浸没式真空膜蒸馏脱盐的研究

通过调整挤出头尺寸,制备出不同壁厚的聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜.采用浸没式真空膜蒸馏(SVMD),研究了膜丝壁厚、操作条件、NaCl浓度等对产水通量和脱盐率的影响.结果表明,降低膜壁厚度可增加产水通量;提高料液温度和冷侧真空度可明显提高产水通量;曝气亦可提高产水通量,当曝气量超过6m3/(m2·h)时,产水通量反而下降.连续运行800h的实验表明,产水通量随工作时间的延长而减小,200h后趋于稳定,脱盐率可保持在99.6%以上.

真空膜蒸馏技术的工艺条件优化及其在深度净化低放含铀废液中的应用

采用聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜组件开展了真空式膜蒸馏(VMD)处理模拟及真实低放含铀废液试验。对膜组件运行参数进行了优化,考察了料液温度、流速及真空度对膜通量和截留效果的影响,并探讨了VMD过程中的温差极化效果,同时研究了VMD处理核燃料元件生产工艺低放含铀废液的可行性。结果表明:实验室工况条件下,温度为75℃,流速0.30m/s,真空度为-0.090MPa为较佳的工艺条件,此时膜通量为2.2L·m^-2·h^-1;针对模拟和真实废液,铀的截留率始终大于99.99%,剩余浓度小于1μg/L,出水铀浓度可一次性满足国家排放标准(GB 23727—2009)。说明VMD对于核燃料元件生产过程中产生的复杂体系低放废液具有高效的净化效果,可供核工业低放废液的深度净化参考。

膜蒸馏海水淡化用疏水性钇稳定氧化锆中空纤维膜的制备与表征

采用相转化/高温烧结技术方法制备了多孔钇稳定氧化锆(YSZ)中空纤维膜,中空纤维膜的外径1.92 mm,壁厚为0.21 mm。SEM分析表明:纤维膜为典型的三明治结构,靠近膜内外表面为指状孔,中间区域为海绵状层。采用阿基米德法测得其孔隙率为54%。用泡点法测得其平均孔径为0.56 m。通过表面接枝氟硅烷将其亲水性的表面改变为疏水性。真空式膜蒸馏实验表明YSZ中空纤维膜具有优异的盐水淡化性能。当膜的外侧与温度为80℃、浓度为4wt%的循环盐水接触,膜的内侧用真空泵抽至4×103Pa时,膜的水渗透通量高达48.3 L/(m2 h),脱盐率大于99.7%。