PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展

PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低。因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能。介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等。研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高。这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本。     

PVDF膜的亲水改性及其抗污染性能的研究新进展

PVDF膜由于其较强的疏水性能,在水处理应用中需要较强的驱动力,使得运行费用增加;同时膜的疏水性也会导致膜污染、膜堵塞,从而造成膜水通量的降低。因此,针对此问题,提出了PVDF膜的改性,通过对PVDF膜进行改性来提高它的亲水性能从而改善膜的性能。介绍了近年来PVDF膜亲水改性的研究新进展,PVDF膜的改性主要有表面改性和共混改性,表面改性主要有表面接枝与表面涂覆,共混改性主要的共混物质有亲水聚合物、无机纳米粒子以及碳基纳米材料等。研究发现,通过改性后的PVDF膜亲水性能、抗污染性能以及膜的机械性能都有所提高。这为解决PVDF膜的污染问题提供了一种实际可行的方法,并通过提高其亲水性而降低了运行成本。     

平板MBR处理垃圾渗滤液时的膜污染清洗研究

处理规模12 m3/d垃圾渗滤液处理中试设备的现场运行,表明在通量(7~11)L·m-2·h-1下,PVDF材质一体化平板MBR膜处理垃圾渗滤液时可连续稳定运行30天。进一步对被垃圾渗滤液严重污染的PVDF材质的一体化平板MBR膜,分别通过实验室清洗实验和中试设备中膜组件的化学在线清洗,结果表明EDTA适合清除垃圾渗滤液造成的MBR膜污染,运行30天明显污染的MBR膜经5%的EDTA在线清洗后,膜通量恢复至初始膜通量的90%左右。     

改性聚偏氟乙烯膜污染清洗技术及发展趋势

介绍了聚偏氟乙烯（PVDF）膜污染的机制.介绍了改性PVDF膜污染清洗及清洗原理.分析了改性PVDF膜清洗技术的发展趋势.     

PVDF超滤膜应用于工业废水处理的膜污染形成与控制

通过对南水水质净化厂PVDF超滤膜在生产过程中出现的膜污染现象进行分析,判断污染物质主要成分为碳酸钙。污染成因是进厂水的p H、碱度以及生产中使用的混凝剂PAC钙离子含量偏高。通过一系列的实验,采用了"氨基磺酸+次氯酸钠+EDTA-2Na"的联合清洗方法对污染物进行了清洗;并通过更换混凝剂类型、加强膜系统的日常清洗维护等途径,使得该膜污染现象得到了根本控制,从而在不进行工艺改造、不提高运行成本的前提下,实现了膜系统的稳定运行。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜亲水改性研究进展

采用热致相分离(TIPS)法制备的PVDF微孔膜具有高孔隙率、大通量、高机械强度等特点,已广泛应用于饮用水净化、污/废水处理等领域。但由于PVDF本身的疏水性,极易造成膜污染。频繁的化学清洗不仅会增加运行成本,也会降低膜的使用寿命。因此,对PVDF膜进行亲水化改性有十分重要的意义。全面介绍了TIPS法PVDF微孔膜亲水化改性的方法,并对其未来的发展及应用进行了展望。     

PVDF浸没式超滤膜市政污水再生处理运行研究

采用热致相分离(TIPS)法聚偏氟乙烯(PVDF)浸没式超滤膜,通过中试和工程项目应用考察了其在市政污水再生处理中的应用情况,研究了不同反洗条件和清洗条件对膜性能的影响,通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)等技术手段进行污染物分析。结果表明,增加曝气量和反洗流量可以有效延缓膜污染,在没有维护性清洗条件下,运行通量可稳定在43.7 L/(m~2·h),而增加2～3 d/次的维护性清洗(MW)后运行通量可提高到46.3 L/(m~2·h),均高于原系统(聚丙烯膜)的运行通量。产水水质稳定,浊度基本稳定在30～40 mNTU。可为浸没式超滤膜在市政污水深度处理的运行提供指导。     

PVDF/PVP改进超滤膜用于城市污水再生时的膜清洗方式与调控试验研究

对城市污水二级处理水经混凝沉淀、砂滤预处理后,利用自主制备改进的PVDF/PVP超滤膜和开发的全自动膜分离装置进行再生处理,考察了不同水力清洗操作条件和加药反洗对抑制膜污染的效果及相关参数,并与国内外应用广泛的超滤膜作了比较。结果表明,(1)改变水力清洗条件时,反洗流量的改变可以在很大程度上减缓PVDF/PVP改性膜的膜污染,当反洗流量由产水流量的1.5倍逐渐扩大到2倍时,以跨膜压差增长率所表示的膜污染速率由0.387(kPa.m2)/d减少到0.085(kPa.m2)/d,膜污染速率减少78%;(2)最佳水力清洗方式下跨膜压差增长程度控制在1.11～1.37 kPa左右时,采用次氯酸钠溶液加药反洗可以使跨膜压差完全恢复,最佳水力清洗方式为反洗时间80 s、流量640 L/h,快洗时间60 s、流量800 L/h,加药反洗周期为120个过滤周期;(3)PVDF/PVP改进膜水力清洗与加药反洗时,清洗压力与耗水量较低于国内外一些主要超滤膜产品的运行参数,表明具有抗污染强、恢复效果好和能耗低的优点     

膜污染机理与化学清洗方式研究

膜污染是膜技术应用中面临的关键问题,其影响膜运行的稳定性,决定膜清洗周期以及膜的更换频率。因此,要使膜获得长期稳定的运行效果,必须研究其膜污染的机理与清洗方法。确定了膜污染机理,对于了解膜通量下降原因、预测膜通量、控制和消除膜污染具有指导意义。膜面形成污染层,会影响通量以及脱盐率,因此需定期进行膜清洗以恢复性能,但也有不可恢复的损失,造成运行成本提高。故文中总结了膜清洗的方式与污染机理以望对膜行业的发展有所促进作用。     

膜生物反应器中PVDF中空纤维膜亲水性变化特征

为研究膜生物反应器(MBR)中PVDF中空纤维膜的亲水性变化特征,提出以接触角变化速率的绝对值(λ)表征亲水性的方法 ,按轴向长度将膜纤维划分为4个位置,考察过滤和清洗对膜亲水性的影响。结果表明:在MBR运行过程中,膜污染的加剧与膜的亲水性变化有关,膜纤维通量越高的位置,膜的亲水性越差。采用物理反洗和短时间的化学浸泡清洗,膜的亲水性能得到一定恢复,但效果有限。延长化学浸泡清洗时间发现,浸泡3 h膜纤维的亲水性最好。     

膜材料对膜曝气生物膜反应器性能影响的比较

选择聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)中空纤维曝气膜作为膜曝气生物膜反应器(MABR)的膜组件材料,比较两种膜材料由于亲疏水性能、表面形态、生物相容性等性质的差别,对MABR挂膜启动速度、生物附着量、脱氮除碳及膜污染等性能的影响。研究显示,运行末期PVDF和PP膜纤维生物附着量分别为35.62 g·m^-2和30.63 g·m^-2。通过场发射扫描电子显微镜观察两种膜表面生物污染情况,PVDF膜纤维表面呈鱼鳞状结构,有效保护了膜孔不被微生物完全堵塞。在90 d的运行周期内以PVDF为曝气膜材料的MABR获得了90%以上的COD去除率和78%的TN去除率;而以PP为曝气膜的MABR由于运行后期曝气膜纤维污染严重仅得到了76.5%的COD去除率和49.1%的TN去除率。因此,PVDF曝气纤维更适于作膜曝气生物膜反应器的曝气膜。     

膜蒸馏用PVDF抗复合污染膜的制备与测试

为提高膜的抗污染能力,对聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜进行表面涂覆改性,得到超疏水PVDF平板膜,再将超疏水PVDF平板膜进行表面亲水化改性,制备出超疏水/亲水复合PVDF膜。当PVDF的质量浓度为2%、聚乙二醇（PG）的质量浓度为39%、涂敷液温度为50℃、蒸发时间为10 s、凝固浴温度为60℃时,超疏水PVDF平板膜接触角达到154.8°。表面亲水改性制得的PVDF超疏水/亲水复合膜的接触角为41°。然后研究了超疏水PVDF平板膜和PVDF超疏水/亲水复合膜的抗膜污染性能。结果显示,超疏水PVDF平板膜具有优良的抗无机污染性能和一定的抗有机污染性能;PVDF超疏水/亲水复合膜不仅具有优良的抗无机污染性能,而且其抗复合污染性能尤其是抗有机污染性能得到明显提升,为进一步构建高性能膜蒸馏抗污染膜提出了一个可行的技术方向。     

PVDF膜的应用与污染改性分析

PVDF膜因其优异的热稳定性和稳定的成膜性能逐渐成为一种流行的分离技术,被广泛应用于科学研究和工业生产。目前PVDF膜主要应用于污染物处理、气体回收与剥离、离子交换与生物乙醇回收等领域,并表现出良好的分离性能。然而,PVDF膜在应用过程中出现的膜污染和润湿问题限制了其进一步发展。本文首先概述了近年来PVDF膜的应用现状,随后分析了出现膜污染和润湿的原因,并针对上述两种问题介绍了改善方法,包括亲水改性和疏水改性。最后,讨论总结了PVDF膜未来的研究方向,并对未来膜改性和实际应用前景作展望。     

Ag3PO4改性PVDF超滤膜的结构与性能

将不同量Ag₃PO₄均匀地分散在聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中, 利用相转化法制备了改性PVDF膜, 通过扫描电镜(SEM)、接触角测定、过滤实验和污染性测试等研究了其微结构、分离性和耐污染性等, 并考察了膜污染后的清洗效果。结果表明, 添加Ag₃PO₄ 的PVDF膜具有不同的微结构与性能, 当添加1% 的Ag₃PO₄时, 膜皮层变薄、微孔数增多, 并呈现出最优化的水通量、亲水性、力学性、抗污染能力和截留率等。采用太阳光-水清洗能使改性膜的通量恢复率达到85%以上。     

大孔离子树脂在管式膜物理清洗中应用的实验研究

随着管式膜技术不断成熟,应用领域不断扩展,目前管式膜已被广泛应用于各行业,但管式膜的应用普遍存在污染而导致膜性能不断下降的问题。膜清洗作为解决膜污染问题中重要的一环,是保证膜正常运行的关键。选择合适的膜污染清洗方法对膜的实际应用有重大意义。本文以大孔树脂作为固-液清洗中的清洗粒子对某污水厂MBR工艺产生的污染后的管式膜后进行清洗处理的中试试验研究。分别进行清水冲洗及固-液混合清洗,通过测定膜的通量,考察了不同清洗方法的清洗效果。通过实验研究表明:以大孔树脂作为固-液清洗中的清洗粒子的清洗方法可行,确定最佳的工艺条件为清洗循环流量700 L/h,清洗粒子浓度40 g/L,清洗时间15min,此时膜通量恢复率达90.7%。     

碟管式反渗透膜的污染防治及清洗

膜污染及其防治是影响膜系统运行效果的重要因素。碟管式反渗透(DTRO)膜污染是在工程应用中最大的问题之一,及时的化学清洗可有效地恢复DTRO膜的性能、延长其使用寿命。本文对DTRO膜污染及其清洗方法进行了综述,主要内容包括DTRO膜污染物的种类,污染物形成的原因,以及清洗时机、清洗方法的选取,清洗的主要条件。     

严重污堵的PVDF超滤膜的清洗

运河边上的工业区热电厂,化学水处理的PVDF（聚偏氟乙烯）超滤膜设备受到严重的污堵。采用原设计清洗方式膜通量恢复率只能达到31%,而且运行两天后,跨膜压差又快速上升。通过对膜拆解后,做小型试验,经过杀菌浸泡,柠檬酸浸泡,气力反洗,水冲洗,通过显微镜观察膜丝表面和内部污染残留量。再经过反复的工序清洗,使膜的污染物全部除去,此种方法是可行的。再运用到设备,经过反复的浸泡清洗,使设备膜通量恢复到98%,跨膜压差也基本到达初始跨膜压差。     

抗污染PVDF膜研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)由于具有优异的力学性能、热稳定性和化学性能而被广泛应用于膜分离技术中,但是,其表面的极强疏水性使其在应用过程中易受到微生物和蛋白类物质的污染,并缩短其使用寿命,因此,对PVDF膜进行改性具有重要的意义.目前,对PVDF膜改性研究主要集中在亲水改性和抗菌改性2方面,通过对膜的亲水性能进行改性能提高其...     

超滤膜发展现状概述及国内外工程应用分析

如今超滤膜系统正广泛地运用于水厂新建和改造中。该文介绍了超滤膜材料、化学性质、使用类型等,分析了PVDF膜广泛运用的原因,并以工程实例对压力式和浸没式超滤膜比较了经济性。结果表明PVDF膜具有耐污染、易清洗、化学稳定性好等特点;压力式超滤膜系统工程投资较浸没式省,维护方便,运行成本低。     

不同溶剂制备的PVDF微滤膜使用后膜性能的变化

PVDF膜现广泛应用于水处理领域,但关于膜在实际使用过程中膜性能变化的研究较少。为此,文中采用3种不同的溶剂通过浸没沉淀相转化法制备PVDF微滤膜,并对比其使用前后膜表面结构、亲水性、透水性、截留能力及抗污染等性能的变化。试验结果表明,膜表面孔的形成受铸膜液体系热力学平衡原理控制,溶剂溶解能力越小,成膜表面孔径越大,且膜孔的大小对成膜的通量及截留率有直接影响。文中研究的3种溶剂中,DMF溶解能力最小,成膜表面孔径最大。经长期使用及多次物理、化学清洗,3种膜膜面均有磨损,虽然磨损使得膜面膜孔孔径变大,膜面透水性变强,但也导致膜面粗糙度增加、亲水性下降等,加上污染物在膜内的累积,膜污染速率加快。使用后PVDF膜对海藻酸钠截留率虽然变低,但运行过程中膜面污染物加强了截留作用,因此,膜面膜孔变大对实际运行过程中出水水质基本无影响。