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PVDF中空纖維膜組件特性參數對淡化濃鹽水VMD性能的影響

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【中文關鍵詞】聚偏氟乙烯中空纖維膜組件  真空膜  
【摘要】研究聚偏氟乙烯中空纖維膜組件性能參數(高徑比、裝填封率)對淡化濃鹽水真空膜蒸餾(VMD)性能的影響,獲得適用于淡化濃鹽水VMD過程膜組件制備的優化參數。
【部分正文預覽】

膜蒸餾是近幾年備受關注的一種新型膜分離技術,與其他膜分離技術相比具有明顯的優勢,可望成為一種高效廉價的膜分離技術.將膜蒸餾與其它海水淡化方法相集成,利用低品位熱源進行海水淡化濃鹽水膜蒸餾技術研究,有望極大地降低海水淡化綜合成本.在膜蒸餾過程中膜的一側與熱的待處理的溶液直接接觸(通常稱為熱側),另一側直接或者間接地與冷的水溶液接觸(通常稱為冷側),熱側溶液中易揮發的組分在膜表面處汽化通過膜孔進入冷側并被冷凝成液相,其他組分則被膜阻擋在了熱側,進而實現了溶液分離或組分提純的目的.膜蒸餾過程可以在低溫常壓下進行操作,并且可以利用廉價能源,如太陽能、工業廢熱等.與此同時,膜蒸餾還可以對很多大分子,無機鹽等不易揮發組分進行接近100%的截留.膜蒸餾已受到廣泛關注并且在海水淡化領域具有廣闊的應用前景,它的研究和應用對于緩解全球淡水資源緊缺的局面將有著重要的意義.

膜蒸餾過程中所用的膜材料為疏水微孔材料,如聚偏氟乙烯(PVDF)聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)等,其中因為聚偏氟乙烯的膜機械強度、耐熱性、疏水性、溶解性都要優于其他的膜材料,從而使得越來越多人對PVDF膜材料進行研究[7].到目前為止關于VMD過程的研究更多的集中于對不同機理及應用方面的探討[8,9],關于膜組件特性參數對VMD過程性能影響的系統性實驗研究很少[10].本文采用PVDF中空纖維膜組件,以質量分數為0.6%鹽度的淡化濃鹽水為料液,進行真空膜蒸餾(VMD)試驗,考察了組件不同高徑比及裝填封率對VMD過程通量及截留率的影響.
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