สถานะการพัฒนาเมมเบรนบำบัดน้ำ PVDF
ด้วยความเอาใจใส่ที่เพิ่มขึ้นต่อการบำบัดน้ำเสียในเมืองและคุณภาพน้ำดื่ม ตลอดจนการใช้งานอย่างรวดเร็วของน้ำเสียทางอุตสาหกรรม การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล เมมเบรนทางการแพทย์ และสาขาพลังงานชีวภาพ เทคโนโลยีวัสดุเมมเบรนบำบัดน้ำจึงกลายเป็นกลยุทธ์การพัฒนาที่สำคัญในน้ำในประเทศของฉัน การบำบัดทรัพยากร เป็น "สมาชิก" ของแผนพัฒนาอุตสาหกรรมเกิดใหม่เชิงยุทธศาสตร์ระดับชาติ นอกจากนี้ PVDF เรซินยังมีประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเป็นเลิศ โดยสร้างห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่มีองค์ประกอบต่างๆ เช่น วัสดุเมมเบรน ส่วนประกอบของเมมเบรน ส่วนประกอบของเมมเบรน และอุปกรณ์เมมเบรน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการผลิตทางอุตสาหกรรม เมมเบรนโพลีเมอร์อินทรีย์ครองตลาดเมมเบรนที่มีอยู่ เช่น Polysulfone (PSF), Polyethersulfone (PES), Polyacrylonitrile (PAN), Polyamide, Polyvinylidene Fluoride (PVDF) และ Polytetrafluoroethylene (PTFE) PVDF เป็นหนึ่งในวัสดุเมมเบรนที่ใช้บ่อยที่สุด และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในด้านการแยกเมมเบรน
การใช้เรซิน PVDF ในเมมเบรนบำบัดน้ำ:
เมมเบรนบำบัดน้ำจะแยกของเหลวและสสารผ่านความแตกต่างของแรงดันหรือความแตกต่างของพลังงานไฟฟ้าทั้งสองด้านของขอบเขตเมมเบรน เนื่องจากเป้าหมายการกรองที่แตกต่างกัน สิ่งเจือปน โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ (โปรตีน คอลลอยด์) โมเลกุลหรือไอออนขนาดเล็กจึงถูกแยกออกตามขนาดและคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน มันสามารถแบ่งออกเป็นเมมเบรนกรองไมโคร, เมมเบรนอัลตราไมโคร, เมมเบรนออสโมซิสย้อนกลับ, เมมเบรนกรองนาโน, เมมเบรนอิเล็กโทรไดอะไลซิสและอื่น ๆ เมมเบรนกรองไมโครส่วนใหญ่จะใช้ในระบบบำบัดน้ำเสีย การบำบัดน้ำเสีย และสาขาอื่นๆ เยื่อกรองแบบอัลตราฟิลเตรชันใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบบำบัดน้ำเสีย การบำบัดน้ำเสียและการนำกลับมาใช้ใหม่ และการทำน้ำให้บริสุทธิ์ เมมเบรนกรองนาโนส่วนใหญ่จะใช้ในน้ำบริสุทธิ์ น้ำอ่อน น้ำปราศจากไอออน การแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและอื่น ๆ ในขณะที่เยื่อรีเวิร์สออสโมซิสสามารถนำมาใช้ในการกรองน้ำทะเลและด้านอื่นๆ ได้
วิธีการเตรียมเมมเบรนบำบัดน้ำ PVDF:
PVDF เป็นพอลิเมอร์แบบผลึกที่มีความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนทานต่อสารเคมีและเสถียรภาพทางความร้อนได้ดี และต้านทานการเสื่อมสภาพได้ดีเยี่ยม และแสดงประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีเมื่อเตรียมเยื่อแบน เส้นใยกลวง หรือแบบท่อ เมมเบรน PVDF ใช้ในการกรองแบบไมโครฟิลเตรชัน (MF), กรองแบบพิเศษ (UF) ในการเตรียมกระบวนการบำบัดน้ำ, เมมเบรน - เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (MBR) เป็นแอปพลิเคชันทั่วไปของการกรองแบบไมโครฟิลเตรชันและการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน เมมเบรน PVDF สามารถเตรียมได้โดยการแยกเฟสแบบไม่เหนี่ยวนำตัวทำละลาย (NIPS), การแยกเฟสที่เกิดจากความร้อน (TIPS), การแยกเฟสที่เกิดจากไอ (VIPS), การหล่อสารละลาย, อิเล็กโตรสปินนิ่ง และวิธีการอื่นๆ
การแยกเฟสแบบไม่เหนี่ยวนำ (NIPS) โพลีเมอร์จะถูกละลายในตัวทำละลายเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน และสารสกัดจะถูกเพิ่มเพื่อแยกตัวทำละลายเพื่อสร้างโครงสร้างสองเฟส โดยโพลีเมอร์เป็นเฟสต่อเนื่องและ ตัวทำละลายคือเฟสการกระจายตัว จากนั้นสารสกัดจะถูกกำจัดออก ในที่สุดจะได้โพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างรูพรุนที่แน่นอน การแยกเฟสที่เกิดจากความร้อน (TIPS) สามารถเตรียมเมมเบรนแบบอัลตร้า/ไมโครฟิลเตรชัน โดยปกติจะมีกลไกการแยกเฟสที่แตกต่างกันสองแบบ การแยกเฟสของเหลว-ของเหลว สร้างโครงสร้างรูพรุนแบบเครือข่ายต่อเนื่องสองชั้น ปรับปรุงการไหลของน้ำและรักษาความแข็งแรง การแยกเฟสของแข็งและของเหลวเพื่อสร้างโครงสร้างรูพรุนที่อัดแน่นด้วยสเฟียรูไลต์
เทคโนโลยีอิเล็กโตรสปินนิ่งแบบต่อเนื่องสามารถเตรียมเส้นใยนาโนประเภทต่างๆ ได้หลากหลาย ซึ่งช่วยเสริมขอบเขตการใช้งานของผลิตภัณฑ์เมมเบรนเส้นใยนาโน PVDF และเป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยระดับแนวหน้า 1 ชั้นนาโนไฟเบอร์แบบอิเล็กโทรสปันอะคริโลไนไตรล์ (PAN) โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF) และแอนติโมนีทินออกไซด์ (ATO) ประกอบไปด้วยเมมเบรนเส้นใยนาโนที่แปลงความร้อนจากความร้อนด้วยแสงใหม่ ความสามารถในการชอบน้ำของชั้น PAN ให้ช่องทางการส่งผ่านน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์เกลือออก ตระหนักถึงการถ่ายเทความร้อนในท้องถิ่นที่มีประสิทธิภาพ ปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกน้ำทะเลและการทำน้ำให้บริสุทธิ์ 2.เมมเบรนนาโนไฟเบอร์ PVDF-SiO2 แบบอิเล็กโตรสปันมีคุณสมบัติชอบน้ำสูงและมีการดูดซึมไขมันต่ำ และแสดงประสิทธิภาพการแยกสารที่ดีสำหรับอัตราการไหล ความเข้มข้นของน้ำมันเริ่มต้น และระบบน้ำมัน-น้ำที่แตกต่างกัน มีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวางในการบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมัน 3 เมมเบรน rGO/PVDF ที่มีความเข้มข้นต่างกันของ rGO ที่เตรียมโดยอิเล็กโตรสปินนิ่งถูกนำไปใช้ในระบบบำบัดน้ำเกลือ AGMD ซึ่งแสดงฟลักซ์ของน้ำเพอร์มิเอตและอัตราการกรองน้ำทะเลที่สูงขึ้น และความเข้มข้นของโบรอนหรือเกลือเพอร์มิเอตที่ต่ำกว่า
การพัฒนาในอนาคตจะต้องดำเนินการควบคู่ไปกับการลดต้นทุน ปรับปรุงประสิทธิภาพ เพิ่มความเสถียร และยืดอายุการใช้งาน 1) ปรับปรุงความแข็งแรงทางกล การต่อต้านริ้วรอย ทนต่อสภาพอากาศ ปรับปรุงอายุการใช้งานและคุณภาพการรักษา 2 เพิ่มประเภทของเมมเบรนบำบัดน้ำ รับมือกับการทำให้คุณภาพน้ำที่แตกต่างกันบริสุทธิ์ และปรับให้เข้ากับสภาพการทำงานพิเศษ เช่น อุณหภูมิสูง สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเบส 3 การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติ Hydrophilic ช่วยเพิ่มการป้องกันมลพิษ วัสดุดูดซับทำความสะอาดง่าย ④ ออกแบบขนาดรูกรองอย่างสมเหตุสมผล รูปแบบรูกรองจะเพิ่มพื้นที่การกรองที่มีประสิทธิภาพและปรับปรุงฟลักซ์ของเมมเบรน
