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真空膜蒸馏淡化盐水的现状及发展
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-02-04 | 2290 次浏览 | 分享到:

  目前海水淡化方法以反渗透和多级闪蒸为主, 但上述方法需要高温高压,设备复杂,技术要求高, 成本高。并且反渗透工艺的实际产水率不足70%, :勺有30%的浓水被直接排放到环境中,这不仅加重 j 我国生态环境的高盐度污染,而且还浪费了大量 贵的水资源【”,同时,我国西北地区大量水为地下 高中盐度苦咸水,无法直接饮用,如果能够有效地解 决这一问题将会带来重大的社会效益和可观的经济 效益。而膜蒸馏技术因其无相变、高效、节能、工艺简 单等特点,在淡化盐水及回用领域的应用得到极大 关注,也必将在在我国水资源持续发展战略中起着 越来越重要的作用[2-3】。

  1真空膜蒸馏技术

  膜蒸馏(Membrane distillation,MD)是近年来发 展起来的一种新型膜分离技术,它以膜两侧蒸汽压力 差为传质驱动力,疏水性微孔膜为传递介质,在这个 过程中,膜作为两相间的界面,不直接参与分离作用, 分离选择性完全由气一液平衡决定。根据冷侧挥发组 分蒸汽冷凝方法或排除方法不同,可分为:直接接触 膜蒸馏(DC )、空气隙膜蒸馏(AGMD)、吹扫气 膜蒸馏(SGMD)和真空膜蒸馏(VMD)[61。 在DCMD中,膜两侧分别和热溶液及冷溶液直 接接触,大量的热量从热侧经热传导直接进入冷侧,因此热效率非常低;空气隙式结构比较复杂、蒸馏通 量低,且不适于中空纤维膜组件,因而限制其商业推 广;吹扫气式由于其冷凝比较困难而一般很少被采 用I7j。然而,真空膜蒸馏可以说是恒温的膜过程,其 热传导损失一般可以忽视,因此热效率高;并且由于 是真空过程使其具有相对更大的推动力,所以其蒸 馏通量一般较其它方式大,同时VMD过程操作温 度相对其它膜蒸馏过程可以更低嘲。

  2研究现状

  2.1膜材料

  VMD用膜材料应满足疏水性和适宜的微孔性, 同时应该有足够的机械度、好的热稳定性、化学稳定 性以及低的导热系数。现在主要膜材料有聚四氟乙 烯(PTFE)、聚丙烯(Pp)和聚偏氟乙烯(PVDF)[9]。 上述3种材料中,PTFE的表面张力最大,又因为它 的分子结构中含有四个氟原子疏水性好,还具有耐 氧化性和化学稳定性强等优势;PVDF的疏水性、耐 热性、可溶性都很强,而且膜机械强度好,易制取,可 开发的潜力大;PP的制膜简单易于产业化。且价格 低廉,但它的疏水性不好.易产生静电、易被污染、 耐氧化性差。近几年对膜材料的文献报道 2]多集中 在PVDF膜上,PVDF的疏水性、耐热性和可溶性使 之成为膜蒸馏用的理想材料,而且PVDF膜较

 

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