聚四氟乙烯改性親水膜工藝及處理應(yīng)用
隨著城市規(guī)模迅速膨脹,淡水資源嚴重缺乏、工業(yè)廢水處理率低,城市的生態(tài)環(huán)境惡化成為制約城市發(fā)展的主要問題。以北京為例,數(shù)據(jù)顯示目前人均占有用水量不足300 立方米,不及國際公認的缺水下限的1/3,僅為全國平均水平的1/8。這其中,工業(yè)用水量所占的比重很大。而冷卻水用量占工業(yè)用水的60~65%。因而,解決好冷卻水循環(huán)回用的問題,可以對城市的發(fā)展帶來促進作用。在冷卻水處理中,需要去除水中的鈣鎂等結(jié)垢性離子。這些離子通常是通過水處理劑使之沉淀,再利用固液分離技術(shù)來實現(xiàn)的。傳統(tǒng)的固液分離技術(shù)(如澄清池等)中存在占地體積大、分離效率低、適用面窄、操作彈性小、對微細顆粒無法去除等缺點。由于傳統(tǒng)固液分離技術(shù)缺點較多,人們一直關(guān)注新型分離技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用,因此利用膜實現(xiàn)的微濾技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。微濾技術(shù)是利用微孔膜本身極小的微孔(孔徑一般為0.1~10 微米)對顆粒的吸附、截留、篩分等作用進行分離。微濾技術(shù)的核心為膜材料的選擇,在眾多的膜材料中,由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔點高(327℃)、使用溫度范圍廣(-200~260℃),具有不燃性及熱穩(wěn)定性、摩擦系數(shù)小,尤其具有耐化學性(能耐許多高腐蝕性介質(zhì))、耐氣候性及抗電性等,因此成為國內(nèi)外表面過濾首選材料。PTFE 膜極低的表面張力可以降低膜污染,并使膜的清洗操作更為簡便。但PTFE 膜的強疏水性卻限制了其在水溶液體系處理中的應(yīng)用。本技術(shù)基于配位鍵合理論對常規(guī)的聚四氟乙烯疏水膜進行改性,得到親水性聚四氟乙烯膜,用于水處理領(lǐng)域中的微濾技術(shù),新技術(shù)應(yīng)用前景廣闊。 技術(shù)指標:1、過濾后溶液SS<1mg/L;2、可在強酸、強堿、強氧化性、強溶劑性條件下應(yīng)用;3、操作壓力0.05~0.15Mpa;4、處理溫度5~150℃;5、處理通量1~1.1m3/m2·hr;6、使用壽命≥1 年。應(yīng)用范圍:可以適用于工廠循環(huán)水處理、污水處理及其它涉及固液分離過濾技術(shù)的領(lǐng)域。市場分析:隨著人們環(huán)保意識的增強、各項環(huán)保制度規(guī)定的日益嚴格、水資源的嚴重缺乏,對工業(yè)及生活廢水的資源化處理已成為當務(wù)之急,尤其是對于工業(yè)廢水的處理迫在眉睫。而本工藝具有過程簡單易行、能耗低、分離速度快、分離效率高、使用周期長等優(yōu)點,因此,本項目具有廣泛市場應(yīng)用前景。效益分析:利用本技術(shù)改性的親水聚四氟乙烯膜,成本較低,整個處理工藝設(shè)備簡單,投資少,操作成本低,與傳統(tǒng)技術(shù)相比能耗大大降低,具有顯著的經(jīng)濟效益。
北京化工大學
2021-02-01