PVDF Su Arıtma Membranının Gelişim Durumu
Kentsel atık su arıtma ve içme suyu kalitesine artan ilginin yanı sıra endüstriyel atık su, deniz suyunun tuzdan arındırılması, tıbbi membranlar ve biyo-enerji alanlarının hızla uygulanmasıyla birlikte, su arıtma membran malzemesi teknolojisi ülkemin su sektöründe önemli bir gelişme stratejisi haline geldi. Kaynak tedavisi. Ulusal stratejik gelişen endüstri geliştirme planının bir "üyesidir". Ayrıca PVDF reçinesi, membran malzemeleri, membran elemanları, membran bileşenleri ve membran cihazları gibi unsurlarla endüstriyel bir zincir oluşturan mükemmel kapsamlı performansa sahiptir ve bilimsel araştırma ve endüstriyel üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Organik polimer membranlar, Polisülfon (PSF), Polietersülfon (PES), Poliakrilonitril (PAN), Poliamid, Poliviniliden Florür (PVDF) ve Politetrafloroetilen (PTFE) gibi mevcut membran pazarına hakimdir. PVDF, en yaygın kullanılan membran malzemelerinden biridir ve membran ayırma alanında geniş uygulama olanaklarına sahiptir.
Su arıtma membranında PVDF reçinesinin uygulanması:
Su arıtma membranı, membran sınırının her iki tarafındaki basınç farkı veya elektrik gücü farkı sayesinde sıvı ve maddeyi ayırır. Farklı filtrasyon hedefleri nedeniyle safsızlıklar, makromoleküler yapılar (proteinler, kolloidler), küçük moleküller veya iyonlar farklı boyutlara ve kimyasal özelliklere göre ayrılır. Mikrofiltrasyon membranı, ultramikro membran, ters ozmoz membranı, nanofiltrasyon membranı, elektrodiyaliz membranı vb. olarak ayrılabilir. Mikrofiltrasyon membranları esas olarak kanalizasyon, atık su arıtma ve diğer alanlarda kullanılır; ultrafiltrasyon membranları kanalizasyon, atık su arıtımı ve yeniden kullanımı ile su arıtmada yaygın olarak kullanılmaktadır; nanofiltrasyon membranları esas olarak saf su, yumuşatılmış su, iyonsuz su, deniz suyunun tuzdan arındırılması vb. alanlarda kullanılır; Ters ozmoz membranları ise deniz suyunun tuzdan arındırılması ve diğer alanlarda kullanılabilir.
PVDF su arıtma membranının hazırlanma yöntemi:
PVDF, yüksek mekanik mukavemete, iyi kimyasal dirence ve termal stabiliteye ve mükemmel yaşlanma direncine sahip kristalimsi bir polimerdir ve düz, içi boş fiber veya boru şeklinde membranların hazırlanmasında iyi işleme performansı gösterir. PVDF membranlar mikrofiltrasyonda (MF) kullanılır, ultrafiltrasyon (UF) su arıtma prosesinin hazırlanmasında uygulanır, membran - biyoreaktör (MBR) ise mikrofiltrasyon ve ultrafiltrasyonun tipik bir uygulamasıdır. PVDF membranları, solvent kaynaklı olmayan faz ayrımı (NIPS), termal olarak indüklenen faz ayrımı (TIPS), buharla indüklenen faz ayrımı (VIPS), çözelti dökümü, elektrospinleme ve diğer yöntemlerle hazırlanabilir.
Solventle indüklenmeyen faz ayrımı (NIPS), polimer, homojen bir çözelti oluşturmak için bir solvent içinde çözülür ve polimerin sürekli faz olduğu ve polimerin sürekli faz olduğu iki fazlı bir yapı oluşturmak için solventi çıkarmak için ekstraktant eklenir. çözücü dağılmış fazdır ve daha sonra ekstraktant uzaklaştırılır. Son olarak belirli bir gözenek yapısına sahip bir polimer elde edilir. Termal olarak indüklenen faz ayrımı (TIPS), genellikle iki farklı faz ayırma mekanizması, sıvı-sıvı faz ayrımı, çift sürekli ağ gözenek yapısı oluşturma, su akışını iyileştirme ve gücü koruma ile ultra/mikrofiltrasyon membranları hazırlayabilir; küresel dolgulu bir gözenek yapısı oluşturmak için katı-sıvı faz ayrımı.
Sürekli elektrospinning teknolojisi, PVDF nanofiber membran ürünlerinin uygulama alanını zenginleştiren ve öncü araştırmalarda yaygın olarak kullanılan bir teknoloji olan çeşitli farklı nanofiber türlerini hazırlayabilir. ① Elektrospun akrilonitril (PAN) nanofiber katman, poliviniliden florür (PVDF) ve antimon kalay oksit (ATO) kompozit yeni fototermal dönüşüm nanofiber membran, PAN katmanının hidrofilikliği, tuzlanma olayını önlemek, verimli yerel ısı transferini gerçekleştirmek için su iletim kanalları sağlar, Deniz suyunun tuzdan arındırılması ve su arıtma verimliliğini artırın. ②Elektrospun PVDF-SiO2 nanofiber membran, yüksek hidrofilikliğe ve zayıf lipofilikliğe sahiptir ve farklı akış hızları, başlangıç yağ konsantrasyonları ve yağ-su sistemleri için iyi ayırma performansı gösterir. Yağlı atık suyun arıtımında geniş uygulama olanaklarına sahiptir. ③ Elektrospinleme ile hazırlanan farklı rGO konsantrasyonlarına sahip rGO/PVDF membranları, AGMD tuzlu su arıtma sisteminde uygulandı; bu, daha yüksek nüfuz eden su akışı ve tuzdan arındırma oranı ve daha düşük nüfuz eden bor veya tuz konsantrasyonu gösterdi.
Gelecekteki geliştirmeler maliyetlerin azaltılması, performansın iyileştirilmesi, stabilitenin arttırılması ve hizmet ömrünün uzatılması doğrultusunda gerçekleştirilmelidir. ① Mekanik mukavemeti, yaşlanmayı önlemeyi, hava koşullarına dayanıklılığı artırın, servis ömrünü ve tedavi kalitesini iyileştirin; ② Su arıtma membranlarının çeşitlerini zenginleştirin, farklı su kalitesinin arıtılmasıyla başa çıkın ve yüksek sıcaklık, asit bazlı ortam gibi özel çalışma koşullarına uyum sağlayın; ③ Hidrofilik özellik modifikasyonu kirliliği önlemeyi artırır Adsorpsiyon malzemesinin temizlenmesi kolaydır; ④ Filtre deliği boyutunu makul şekilde tasarlayın, filtre deliği düzeni etkili filtreleme alanını artırır ve membran akışını iyileştirir.
