论文部分内容阅读
本文使用聚乙烯醇(PVA)对聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行亲水性改性,通过考查不同型号的PVA试剂,以及不同的浓度对改性膜的结构强度、伸缩率、通量等性能的影响,得出了较为理想的改性配方。并初步尝试对拉伸后的PVDF膜进行改性研究,期望得到性能较好的超滤膜与渗透汽化膜。 通过不同型号PVA改性研究,发现普通国产PVA在涂覆交联改性后,得到的改性膜强度增强很大,尤其是PVA1799,改性后膜的强度增加可达到30%以上,亲水性能也得到很大的改善,但通量下降很大,在改性后,不经其他处理,通量下降了80%以上。而型号为LL-02的PVA亲水试剂改性后,强度有较高的增加,膜的亲水性有较大提高,且改性后,可以直接用作制备膜组件,通量虽有稍微下降,但改变不明显,因此可选定LL-02作为亲水性改性剂。 通过不同配方PVA亲水试剂的研究,发现不同配方的改性剂对PVDF膜都具有一定的改性效果,综合考虑强度、通量等的影响,当亲水试剂、乙醇、甘油、水的比例为1∶2∶2∶5时,与其他配方相比,改性可达到较理想的效果,且生产成本低,改性工艺流程简单。 当亲水型PVDF中空纤维超滤膜用于工业废水处理时,通过检测进出水水质,膜通量以及运行条件等相关数据,对膜处理废水能力,抗污染能力进行评价。结果表明,亲水型PVDF超滤膜具有良好的抗污染能力和过滤性能。 由于上述方法改性后的PVDF中空纤维膜的通量都有不同程度的下降,本文以拉伸PVDF原膜的方法,扩大表面微孔过滤层,再通过PVA进行亲水改性,以获得具有高亲水性、高通量的复合膜,通过对不同拉伸率和不同涂覆交联浓度的研究,发现当PVDF经拉伸后,其断面并无明显改变,大孔支撑层结构相对完整,但表面微孔结构会受到不同程度的扭曲,圆形孔结构趋于细长孔结构变化,造成表面粗糙度增加,PVA涂覆交联时,由于表面粗糙度的不同,分布有不均匀的趋势,造成部分孔结构的堵塞。在拉伸率为20%,PVA浓度为1%时,得到的改性膜,在强度、通量等性能上都有提高,但提升量偏低。 PVA具有高成膜性,以及高亲水性,且在高浓度时可以形成致密表层,因此目前工业化的渗透汽化膜过滤层主要为PVA。本文考察了在PVDF表面涂覆交联高浓度PVA并用于渗透汽化过程,对不同拉伸率、不同涂覆浓度以及不同的操作条件进行了研究,结果表明,随着涂覆浓度和操作压力的提高,渗透通量下降,分离因子上升。影响复合膜性能因素从强到弱分别为涂覆浓度、操作压力、和拉伸率。其中,在保证膜丝强度的同时,随着涂覆浓度的提高,拉伸率的影响逐渐减弱,当涂覆浓度为25%及以上时,拉伸率的影响可基本不计。