PTFE中空纖維膜的研制及其在膜蒸餾中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，全球淡水資源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題變得日益嚴(yán)重，引起了越來(lái)越多國(guó)家的重視，人類過(guò)度浪費(fèi)淡水資源和破壞生態(tài)環(huán)境的一系列行為，使得在污染物中大量存在有毒性或致畸、致癌物質(zhì)，給人和動(dòng)植物帶來(lái)了極大的危害。因此對(duì)污水處理和淡水資源的獲得引起了人們的廣泛重視。獲得淡水資源和處理污水的技術(shù)一般有傳統(tǒng)蒸餾和常用的膜分離技術(shù)（包括微濾、超濾、反滲透等），而膜分離技術(shù)是目前處理污水和獲得淡水資源應(yīng)用最多的方法。但是這些常用的膜分離技術(shù)存在如對(duì)材料性能要

2、求高，操作條件苛刻，能耗大等缺點(diǎn)，因而本文采用將傳統(tǒng)蒸餾和膜分離技術(shù)相結(jié)合的膜蒸餾技術(shù)和PTFE中空纖維膜加工技術(shù)應(yīng)用到水處理行業(yè)中來(lái)，同時(shí)PTFE中空纖維膜產(chǎn)品的推出，打破了國(guó)際壟斷，代替進(jìn)口，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
　　 本文著重制備具有超疏水性的PTFE中空纖維膜，然后將其應(yīng)用于膜蒸餾裝置，可應(yīng)用于海水淡化、印染廢水處理、船用凈水器、物質(zhì)的提純和濃縮等。我們選用具有耐高溫、耐腐蝕、孔隙率高和抗污染性好的PTFE材料制備出比表面積

3、大，膜通量高的PTFE中空纖維膜，然后將其應(yīng)用于浸沒(méi)式減壓膜蒸餾(SVMD)中，研究了加工工藝參數(shù)對(duì)PTFE中空纖維膜性能的影響，并著重考察了影響膜蒸餾產(chǎn)水量的影響因素，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　 1.采用“推壓—膨化—燒結(jié)”法，通過(guò)調(diào)節(jié)拉伸、燒結(jié)、收卷等主要工藝參數(shù)制備不同孔徑和孔隙率的PTFE中空纖維膜，并通過(guò)泡點(diǎn)壓力，氣通量，水通量來(lái)表征膜孔徑和孔隙率的大小。
　　 2.用PTFE乳液對(duì)PTFE中空纖維膜進(jìn)行超

4、疏水改性，并通過(guò)SEM，F(xiàn)TIR，DSC，水接觸角，泡點(diǎn)壓力，氣通量等進(jìn)行表征。通過(guò)二次燒結(jié)溫度和時(shí)間的優(yōu)化，可將PTFE乳液與PTFE中空纖維膜牢固的結(jié)合，形成超疏水結(jié)構(gòu)。
　　 3.對(duì)超疏水改性的PTFE中空纖維膜在浸沒(méi)式減壓膜蒸餾中應(yīng)用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，熱側(cè)濃水溫度越高，冷側(cè)真空度越高，膜兩邊的飽和蒸汽壓差就越大，傳質(zhì)推動(dòng)力也越大，膜通量也越大。超疏水改性PTFE中空纖維膜與未改性的PTFE中空纖維膜相比，膜孔徑和孔隙