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膜孔径对PVDF中空纤维超滤膜膜污染行为的深入分析

作者:易水环保网 发表时间:2022-07-05 10:23:57 来源:水处理

  

  由于具有较高的热稳定性、较强的机械性能及良好的加工特性,聚偏氟乙烯(PVDF)已经成为了一种广泛应用于超滤(UF)、微滤(MF)和膜生物反应器(MBR)等膜过程的膜材料。在这些应用过程中,膜污染常常不可避免,导致PVDF膜渗透性能大幅衰减,严重影响其经济性,抑制膜污染是PVDF膜应用中受到关注的核心问题。机械冲洗、高压反冲洗、化学清洗等是减轻膜污染、恢复膜通量的常用手段,但化学清洗对膜材料耐化学腐蚀性要求较高,频繁化学清洗会大大降低分离膜的使用寿命;高压反冲洗、机械冲洗方法对去除膜面滤饼层很有效,能够在一定程度上缓解膜污染,但是对不可逆的膜孔堵塞污染效果有限。因此,开发高抗污染PVDF膜对提高其使用过程中的稳定通量、减少清洗次数、延长清洗周期具有重要意义。

  

  敲黑板重点:提高PVDF膜的抗污染性能有多种方法,包括结构控制、表面改性、共混改性、接枝改性等。其中,PVDF膜的微结构对其膜污染行为具有重要的影响,微结构与膜的抗污染行为之间具有一定的对应关系,PVDF膜的微结构控制是提高其抗污染性能的关键。但是,目前膜微结构对膜污染行为的影响规律还不确定。本文考察了孔径在24~94 nm之间的不同PVDF膜污染行为,系统深入分析了膜微结构对膜污染行为的影响规律,研究了不同孔径分布的PVDF膜污染前后的孔径演变、通量衰减和临界通量变化。结果显示,孔径越小,膜的抗污染能力越强,孔径为24 nm的PVDF膜具有远高于其他孔径PVDF膜的抗污染性能。随着PVDF膜孔径的减小,其临界通量由34~43 L/m2h上升到105~114 L/m2h。临界通量的上升表明小孔径PVDF膜具有较低的污染趋势和较高的抗污染能力。

  

  综上,本论文揭示了PVDF膜微结构与其抗污染性能之间的关系,为开发高抗污染PVDF超滤膜提供了理论指导,对提高PVDF超滤膜的使用通量和寿命,进一步提高PVDF膜的研究和开发水平具有重要意义。


膜孔径对PVDF中空纤维超滤膜膜污染行为的深入分析
由于具有较高的热稳定性、较强的机械性能及良好的加工特性,聚偏氟乙烯(PVDF)已经成为了一种广泛应用于超滤(UF)、微滤(MF)和膜生物反应器(MBR)等膜过程的膜材料。在这些应用过程中,膜污染常常不可避免,导致PVDF膜渗透性能大幅衰减,严重影响其经济性,抑制膜污染是PVDF膜应用中受到关注的核心问题。机械冲洗、高压反冲洗、化学清洗等是减轻膜污染、恢复膜通量的常用手段,但化学清洗对膜材料耐化学腐
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