PVDF復(fù)合膜制備及其真空膜蒸餾過程研究.pdf

1、本論文以聚偏氟乙烯(PVDF)為成膜材料，研究了膜蒸餾用復(fù)合膜的制備及表征，并將其應(yīng)用于真空膜蒸餾實驗過程。考察了主要成膜參數(shù)（聚合物溶液濃度、添加劑濃度、凝固浴組成和溫度）對膜結(jié)構(gòu)與膜蒸餾性能影響。探討了進料溫度、進料流量、進料濃度和冷側(cè)真空度等因素對膜通量的影響，并初步研究了膜污染及膜清洗的情況，為真空膜蒸餾的工業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
　　 隨著聚合物濃度、添加劑氯化鋰(LiCl)含量和凝固浴中溶劑N'N-二甲基乙酰胺(DM

2、Ac)含量的增加，所形成膜的表面更為致密；當(dāng)制膜液中非溶劑H2O的含量和凝固浴溫度增加時，形成表層為指狀大孔的多孔膜；當(dāng)制膜液中PVDF濃度為12.0wt.％、LiCl為5.0wt.％、H2O為2.0wt.％時，所制得的膜通量較大，在進水循環(huán)流量5.6L/h，進水溫度55℃，冷側(cè)真空度0.062MPa，純水通量最高可達(dá)19.93kg/m3h，孔隙率為30％，結(jié)構(gòu)性能良好。在得出疏水膜最優(yōu)配方后，在其基礎(chǔ)上制備無紡布.親水，疏水復(fù)合膜，所

3、得復(fù)合膜的孔隙率可高達(dá)64％，表面接觸角達(dá)到137°，疏水性能良好，膜的爆破強度提升了約5-7倍，達(dá)到0.4-0.5MPa，抗拉強度提高了約10-16倍，達(dá)到20-28MPa，實用性更強。
　　 在真空膜蒸餾過程中，隨著冷側(cè)真空度及料液流量、溫度的提高，膜的滲透通量有增加的趨勢。進水濃度的增加會使膜通量減少。其中復(fù)合膜在真空度為0.06MPa，熱側(cè)進水循環(huán)流量為5.6L/h，熱側(cè)進水溫度為65℃時，進水電導(dǎo)率2100μS/cm，

4、膜蒸餾通量可達(dá)22.66kg/m3h，此時出水電導(dǎo)率僅為6.82μS/cm，截留率高達(dá)99.7％以上。與單層PVDF疏水膜相比，復(fù)合膜的純水通量雖略有下降，產(chǎn)水水質(zhì)均在20μS/cm以內(nèi)，除鹽率均可達(dá)到99％以上，綜合性能優(yōu)良。
　　 膜組件使用一段時間以后，膜通量會有較為明顯的下降趨勢，因此采用不同的清洗劑對被污染的膜進行清洗。實驗表明使用0.01mol/L氫氧化鈉以及2％的檸檬酸進行清洗，效果明顯，可迅速有效的去除PVDF復(fù)