城市环境研究所在双疏膜蒸馏膜研究方面取得进展

2020-07-13

膜蒸馏(membrane distillation, MD)是一种根据气-液均衡基本原理的热驱动器膜分离设备。在疏水膜两边,热侧蒸气通过膜孔在冷侧冷疑,而热侧水溶液中的物质的量浓度被截流(基础理论截流率是100%)。MD的推动力为疏水膜两边由温度差造成的饱和蒸汽压差;因为饱和蒸汽压受含盐量危害较小,MD可解决高盐污水如ro反渗透(RO)浓水和高盐化工废水等。与工作压力驱动器的膜分离设备如RO对比,MD的实际操作工作压力低、出水量水体好;除此之外,MD的工作温度较低,可运用低质量能源如加工厂设备温度、地暖和太阳能发电等而为出示动能而遭受普遍关心。

膜蒸馏是MD技术性的关键。传统式的疏水膜在长期性运作全过程中会产生膜侵润,造成热测物质的量浓度通过膜抵达冷侧,施展水水体恶变,比较严重阻拦MD技术性的运用。除此之外,含盐量化工废水一般带有有机化学空气污染物,在其中不缺加重膜侵润的低界面张力化学物质,如表活剂和溶剂等,导致MD全过程迅速无效。因而,开发设计能合理抵御低界面张力化学物质侵润的膜水蒸气蒸馏膜具备关键的实际意义。

污染治理原材料与技术性研究组协同澳大利亚联邦科工机构(CSIRO)Manufacturing原材料与催化反应研究组,开发设计了一种可以合理抵御低界面张力化学物质侵润的静电感应纺纳米复合材料疏水疏油双疏膜。运用静电感应纺纳米复合材料膜原有的凹角构造,进一步用液相堆积法在疏水聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)纳米复合材料表层开展氟化改性材料,减少化学纤维的表面,取得成功得到双疏特点,其水界面张力和酒精界面张力各自达到154.1±0.1°和122.6±1.7°。该膜的双疏特点具备出色的可靠性,即便在严苛标准如超声波、开水或强酸强碱解决后,其水界面张力和酒精界面张力仍可维持不会改变。XPS和FTIR定性分析结果显示氟化的将会体制为氟化剂疏水链与化学纤维表层PVDF-HFP的物理学相互影响及氟化剂亲水基中间的水解反应缩聚反应功效(图1)。除此之外,该双疏膜在动态性膜水蒸气蒸馏全过程解决含浓度较高的表活剂食盐水时主要表现出出色的除盐特性,长期运作全过程中产阶层纯水电导率自始至终小于3μscm-1(图2),除盐率超过99.99%。该科学研究为高效率双疏膜的制取出示了一种合理的对策,有希望推动MD技术性在含盐量化工废水解决层面的运用。


推荐产品

  • 低温非金属蒸发
  • 非金属换热器
  • 膜蒸馏案例
  • 多效膜蒸馏
  • 膜蒸馏系统
  • 膜蒸馏设备