聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

本文选用聚偏氟乙烯作为膜材料 ,二甲基甲酰胺为溶剂 ,聚乙二醇为添加剂 ,采用湿法纺丝成膜 ,对影响膜性能的诸因素进行了讨论 ,用所制的中空纤维膜组件对 TNT废水进行了膜萃取实验。用回归正交实验设计确定的最佳配方为 :聚偏氟乙烯浓度 2 2 .1 4% ,聚乙二醇浓度 6.2 6% ,二甲基甲酰胺 71 .60 % ,纺丝温度 54.84℃。该最优组合膜的萃取速率为 1 .898mg/m2·

聚偏氟乙烯中空纤维膜的低温等离子体改性及动电特性研究

采用低温等离子体设备改性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,以接枝率、力学性能、膜面元素含量的变化以及膜面形态为评价指标考察改性膜物理及化学特性的变化,并研究了改性膜的清水通量及膜面的动电特性。元素能谱分析表明,经丙烯酰胺(AM)接枝改性后膜表面的N、O含量明显增加。SEM照片及拉力试验反映出改性膜的膜孔径变小,力学性能良好。改性膜的荷电性能明显优于原膜,且接枝单体质量分数为5%的改性膜的清水通量大于原膜。

一种筋线增强型聚偏氟乙烯中空纤维膜纺丝条件对膜结构与性能的影响研究

为了提高传统非溶剂致相分离(NIPS)法制备中空纤维膜的拉伸断裂强力,设计出一种新的增强型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维外压膜结构,该结构中增强体PVDF筋线处于三孔道中间并且与分离层的粘接性良好.通过对筋线增强膜的纯水通量、抗压扁能力、最大孔径、破裂压力等性能进行测试,得到了筋线增强膜的最佳外形轮廓和最优纺丝工艺参数.结果表明,当入水距离为11 cm,制备的筋线增强膜为品字外形,膜壁厚度均一,膜的纯水通量由圆形的194 L/(m^2·h)增加到245 L/(m^2·h);膜抗压扁能力变化不大;膜最大孔径由0.204μm下降到0.156μm;膜的破裂压力由圆形的0.325 MPa增加到0.365 MPa.与相同规格的单孔膜相比,筋线增强膜的纯水通量变化不大,但膜拉伸断裂强力提高了12倍左右,达到23.64 N.

改性聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜处理乳化液废水

应用改性聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜处理乳化液废水(COD浓度100~300 g/L、含油量30~100 g/L),考察了在不同压力、温度及流速条件下,膜处理能力的变化,并研究了清洗方法对膜性能的恢复效果。结果表明,在组合预处理条件下,乳化液废水的COD去除率可达95%以上,油去除率可达99%以上,采用金属清洗剂可使膜的透过量恢复率达97%以上。该项研究为膜处理技术用于乳化液废水处理奠定了基础。

聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜的化学清洗研究

对处理发酵液的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的有机污染物进行化学清洗试验,实验中,由电镜与红外定性分析了污染物成分,确定了高锰酸钾的使用条件,比较了加酸前后及还原前后的清洗效果,并对清洗后的中空纤维膜进行一系列的力学性能测试.

复合热致相分离法制备聚偏氟乙烯中空纤维膜产业化

北京格兰特膜分离设备有限公司于2009年4月17日在新产品发布会上宣布,复合热致相分离法(c-TIPS)生产聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜产品正式投入量产,年底之前将达到年产100万平方米膜组件的生产能力。这一科技成果的产业化填补了我国热致相分离法制造PVDF中空纤维膜的空白。

相转化法制备碳捕集用聚偏氟乙烯膜及其改性的研究进展

讨论了相转化法制备聚偏氟乙烯(PVDF)膜过程中,聚合物原料、溶剂、非溶剂、纺丝参数等对膜结构和性能的影响以及膜的表面改性方法。膜吸收法作为一种新型分离烟气中二氧化碳的方法已受到越来越多的关注,但其除碳效率受膜润湿行为的制约。相转化法制备的不对称海绵状结构PVDF中空纤维膜可以有效缓解膜的润湿行为,为了进一步提高膜的疏水性,则需要对膜表面进行疏水改性。指出,提高碳捕集用PVDF膜的疏水性、增强其抗润湿性能仍将是今后一段时期研究的重点。

两步接枝聚合法对PVDF中空纤维微孔膜的亲水化改性研究

为了提高PVDF中空纤维膜的抗污染性,本文采用两步表面接枝聚合的方法,利用磺基甜菜碱类两性离子聚合物-聚甲基丙烯酸二甲基丙基磺酸胺乙酯(polyMEDSA)对PVDF中空纤维微孔膜的外表面进行亲水改性。首先由PVDF膜的外表面引发甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的原子自由基聚合(ATRP)反应,引入羟基活性位点,再利用铈离子(Ce4+)引发MEDSA在膜表面上发生接枝共聚反应,从而得到两性离子改性PVDF中空纤维微孔膜(polyMEDSA-c-polyHEMA-g-PVDF)。结果表明,改性PVDF膜的亲水性明显提高,显示出良好的抗蛋白污染性,且不会影响原膜良好的机械强度。与原PVDF中空纤维膜相比,改性PVDF中空纤维微孔膜(接枝量=225.7μg/cm2)外表面的亲水性提高了33%,蛋白质吸附量减少了45.7%,纯水通量恢复率提高了44%。

辐照接枝改性对PVDF中空纤维膜性能的影响

采用高能电子束辐照接枝改性方法对PVDF中空纤维膜进行丙烯酸亲水化接枝改性,研究了辐照接枝改性对膜的表面亲和性和物化稳定性的影响.结果表明:改性膜的亲水性、纯水通量和对牛血清白蛋白的截留率较原膜均有明显提高,接枝率为17.8%时膜的水接触角由87°降至46°,接枝率为6%时膜纯水通量达到最大值1029 L(/m2·h),接枝率大于2%时膜对牛血清白蛋白的截留率基本大于90%;随着接枝率的提高,膜的拉伸断裂强力略有增加,断裂伸长先提高后下降,但变化不明显;经适宜浓度酸碱处理后,改性膜的力学性能和通量均保持较好水平,满足膜的使用及维护时物理清洗和化学清洗的要求.

三相中空纤维液相微萃取在羟基苯甲酸类化合物分析中的应用

在优化的三相中空纤维液相微萃取(3p-HFLPME)条件下,研究了6种羟基苯甲酸类化合物(HBAs)的3p-HFLPME行为;揭示了HBAs的富集因子(EF)与其正庚醇/水条件分配系数(logPn-heptanol/5mmol/L HCl)、pKa和羟基数目(N)的相关性,初步阐明了聚偏氟乙烯中空纤维对HBAs的电荷转移传递机理以及有机溶剂对HBAs的选择性萃取机理。优化的3p-HFLPME条件:以MOF503聚偏氟乙烯中空纤维为有机溶剂支持体,正庚醇为有机相,5mmol/L HCl体系为给体,80mmol/L NH3.H2O为接受相,搅拌速度为1 200r/min,萃取35min。该方法的精密度(以相对标准偏差计)小于3%,检出限为0.09～30.00μg/L,加标回收率为93.3%～107.1%,HBAs质量浓度为5mg/L时的富集因子最高达107.6倍。

PVDF/TPU共混中空纤维膜的表征及MBR处理染料废水性能的影响研究(英文)

采用相转化法制备PVDF/TPU共混中空纤维膜,选择PVP为添加剂可以改善PVDF/TPU的成膜性能。运行结果表明染料废水中不可降解物质的COD占总COD的4%左右,MBR组合工艺是处理活性染料废水的高效工艺。

改性PVDF中空纤维膜处理汽车脱脂废水的性能研究

采用经过亲水疏油改性的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜对汽车脱脂废水进行了油水分离研究。结果表明,在跨膜压差0.08~0.10 M Pa,浓水回流量为膜初始通量的2倍,进液温度30~40℃的操作条件下,PVDF膜处理脱脂废水的分离效果最佳。在清洗液温度45℃条件下,采用纯水-HCl-Na OH+十二烷基苯磺酸钠(SDS)清洗方式可基本去除膜的不可逆污染,通量恢复率达97%。膜的稳定通量达15 L/(m^2·h),油、化学需氧量(COD)、浊度的去除率分别达到98.0%、92.9%、98.5%以上,滤液油含量低于15 mg/L、浊度低于5 NTU、COD质量浓度低于1 350 mg/L,在脱脂废水处理方面表现出巨大的应用潜力。

减压膜蒸馏法浓缩反渗透浓水试验研究

利用新型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水膜,采用减压膜蒸馏(VMD)法对石化企业废水的反渗透(RO)浓水进行脱盐、浓缩处理。研究了对浓水及预处理除硬后浓水的VMD浓缩过程中膜的通量、产水和浓缩液水质的变化规律;采用扫描电镜(SEM)及能谱议(EDS)分析了膜表面形貌及元素组成,研究了VMD过程通量下降的原因。结果表明,微溶无机盐的沉积是造成VMD过程通量降低的主要原因。RO浓水经过预处理后,在真空度0.095MPa,原水温度70℃,流速0.66m·s-1的条件下,VMD过程通量达25.83kg·m-·2h-1,将其浓缩至20倍时通量仍保持在11.7kg·m-·2h-1,产水电导保持在4μS·cm-1以下。

膜吸收从废水中脱氨的研究

利用自制疏水聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件对氨/水分离过程中的影响因素进行了研究。考察膜两侧液体流速、pH值、温度等因素对膜吸收过程传质系数和氨去除率的影响。研究结果表明膜吸收法对废水中的氨有很高的去除率(90%以上)。适当提高原料液的温度、流速和pH值都会显著提高氨的传质效率。吸收液侧硫酸的温度、流速对传质影响很小,相对于原料液侧各参数的影响可以忽略,而吸收液的pH应小于4才能获得较好的吸收效果。此外,使用外压式组件可以利用其较大的传质面积获得较内压式更高的氨去除率,而不同的组件放置方式对膜吸收脱氨的效果并无明显影响。

双向流膜分离技术用于维生素B_2纯化的研究

采用聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜,考察了双向流膜分离工艺用于维生素B2提取工艺的效果,分析了发酵液温度和跨膜压差对膜过滤速率的影响.结果表明,发酵液温度和跨膜压差均与过滤速度近似呈线性增长关系.与原离心过滤工艺相比,双向流膜过滤技术在过滤精度方面具有明显的优越性,膜的过滤速率稳定,污染后容易清洗,且膜水通量的恢复率可达到10000/.

膜吸收法处理工业废水过程中PVDF膜及组件优化

以含氨废水为代表,采用实验室自制疏水性微孔聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜组件,通过实验考察了膜吸收工艺用于工业废水处理过程中膜丝及膜组件结构参数对传质效率和污染物去除率的影响。结果表明,膜吸收法去除废水中挥发性污染物效果良好,可以通过减小膜丝壁厚、增大膜丝内径来促进传质;另外,合理设计膜组件的长度和装填密度,可以近乎完全去除废水中的氨(去除率>99%),实现废水的达标排放。

膜材料技术的发展现状与市场分析

一、膜技术在水处理中的应用随着人们日益关注水资源短缺问题,作为污水深度净化处理与回用的重要手段,由于具有高效节能等优势,微滤、超滤和反渗透技术在工业、市政及生活污水处理,微污染水处理等领域越来越得到广泛应用,尤其是近几年,膜装置数量和处理能力快速增长,如图1。从超微滤膜的应用领域看,

热致相分离法制备PVDF超滤膜处理饮用水中试

采用热致相分离法（热法）制备的PVDF超滤膜在自来水厂进行了浸没式超滤工艺的水处理中试,系统设计产水量为100 m3/d,膜的运行条件为：曝气频率16次/d,曝气时间60 s/次,反洗频率16次/d,反洗时间90 s/次,维护性化学清洗周期为14 d。结果表明,当水温为10-20℃,平均通量为30 L/（m^2·h）时,跨膜压差为12-17 kPa。水回收率在97%以上,电耗为0.08kWh/t。所使用的PVDF超滤膜,具有强度高、通量大、截留性能好、抗污染能力强等优点,适合在市政饮用水深度处理中应用。

真空膜蒸馏处理高矿化度矿井水试验研究

基于高矿化度矿井水在我国西部煤矿区普遍存在的现状,为实现矿井水的高效利用,提出了采用膜蒸馏处理高矿化度矿井水的技术思路,膜蒸馏技术可充分利用西部矿区丰富的低品位热源,实现矿井水的大规模低成本处理。采用疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,在石灰-纯碱法软化处理的基础上,对真空膜蒸馏(VMD)处理高矿化度矿井水技术进行了试验研究,着重探讨了热料液温度、热侧流量和冷侧真空度等操作条件对VMD过程的影响;分析了VMD浓缩过程中膜通量、脱盐率等膜性能的变化;考察了长期运行过程PVDF膜性能的稳定性。试验结果表明,对于硬度高而碱度低的矿井水,石灰-纯碱法可有效去除其硬度成分,投加质量浓度为600 mg/L CaO和500 mg/L Na_(2)CO_(3)可使矿井水中硬度的去除率达到77%以上;对VMD膜通量影响的重要性由强到弱依次为冷侧真空度、热料液温度、热侧流量,本试验的最优操作条件为温度75℃、流量1 L/min、真空度90 kPa;维持最优操作条件,VMD浓缩过程的初始膜通量约13.4 kg/(m^(2)·h),分别浓缩5、14.5倍时,膜通量降至初始值的81.22%和34.51%,脱盐率则始终在99.5%以上;随着VMD长期运行,膜通量逐渐下降,元素分析结果证实了膜污染和膜润湿现象,膜丝内表面的结晶主要是钙、镁硬度,Na、Cl元素的渗漏是膜润湿的重要原因;采用物理清洗干燥初期效果较好,清洗干燥后膜通量恢复至初始值的93.77%,但持续使用恢复作用逐渐降低。

PVDF膜污染与清洗技术的发展

针对MBR工艺中使用的PVDF膜污染,介绍了PVDF膜的污染来源和几种清洗方法及发展状况,并提出了PVDF膜清洗技术的发展方向。