宁波GMP纯化水设备解读:膜蒸馏在MD技术的应用
【上海水处理设备网www.szxqhb.com】膜蒸馏(membranedistillation,MD一种基于气-液平衡原理的热驱动膜分离技术。疏水膜两侧,热侧蒸汽透过膜孔在冷侧冷凝,而热侧溶液中的溶质被截留(理论截留率为100%MD驱动力为疏水膜两侧由温差产生的蒸汽压差;由于蒸汽压受盐浓度影响较小,MD可处置高盐废水如反渗透(RO浓水和高盐工业废水等。与压力驱动的膜分离技术如RO相比,MD操作压力低、出水水质好;此外,MD操作温度较低,可利用低品质热能如工厂废热、地热和太阳能等为之提供能量而受到广泛关注。
膜蒸馏膜是MD技术的核心。保守的疏水膜在临时运行过程中会发生膜浸润,导致热测溶质透过膜到达冷侧,使出水水质恶化,严重阻碍MD技术的应用。此外,含盐工业废水通常含有有机污染物,其中不乏加剧膜浸润的低外表张力物质,如外表活性剂和有机溶剂等,造成MD过程快速失效。因此,开发能有效抵抗低外表张力物质浸润的膜蒸馏膜具有重要的意义宁波GMP纯化水设备。
鉴于此,污染防治资料与技术研究组联合澳大利亚联邦科工组织(CSIROManufactur资料与催化研究组,开发了一种能够有效抵抗低外表张力物质浸润的静电纺纳米纤维疏水疏油双疏膜。利用静电纺纳米纤维膜固有的凹角结构,进一步用气相沉积法在疏水聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP纳米纤维外表进行氟化改性,降低纤维的外表能,胜利获得双疏特性,其水接触角和乙醇接触角分别高达154.1±0.1°和122.6±1.7°。该膜的双疏特性具有优异的稳定性,即使在苛刻条件如超声、沸水或酸碱处理后,其水接触角和乙醇接触角仍可保持不变。XPS和FTIR表征结果标明氟化的可能机制为氟化剂疏水链与纤维表面PVDF-HFP物理相互作用及氟化剂亲水基之间的水解缩聚作用(图1此外,该双疏膜在动态膜蒸馏过程处置含高浓度外表活性剂盐水时表示出优异的脱盐性能,长时间运行过程中产水的电导率始终低于3μscm-1图2脱盐率大于99.99%该研究为高效双疏膜的制备提供了一种有效的战略,有望推进MD技术在含盐工业废水处置方面的应用。
研究效果以Omniphobicsurfacemodificationofelectrospunnanofibermembraneviavapordepositionforenhancedanti-wettingpropertyinmembranedistillation为题发表在JournalofMembraneSci上,乡村环境研究所的吴小琼博士为第一作者,郑煜铭研究员和CSIROZongliXi研究员为共同通讯作者。该研究得到CSIROManufactur国家自然科学基金(51978639以及国学留学基金委(No.201804910664资助。
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