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MBR膜材料三十年发展史

作者:优浦水务黄令奇时间:2020-07-15 11:40:44阅读数:

第一代MBR膜材料——PVC

       PVC材料是塑料装饰材料的一种,是聚氯乙烯材料的简称,PVC(Poly vinyl Chloride,简称PVC)树脂是由氯乙烯单体(Vinyl Chloride Monomer,简称VCM)聚合而成的热塑高聚物。

      PVC薄膜用于水处理行业中,由于其固有的疏水特性,易被污染,且只有当 PVC 质量百分含量较高时,PVC 膜才会有较高的强度,但此时 PVC 膜的水通量会急剧下降,甚至为零。此外PVC成膜效果不好,在一定程度上限制了其使用范围。所以PVC材料后被PVDF替代。

第二代MBR膜材料——PVDF

      PVDF,英文全称Poly(vinylidene fluoride),主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,它兼具氟树脂和通用树脂的特性,除具有良好耐氧化性、耐候性、耐射线辐射等。PVDF使用范围-40℃-150℃,适用PH范围2-10。PVDF成为MBR膜主要生产材料。随着国内污水处理需求量日益增加,对污水处理水质以及MBR膜材料稳定性要求越来越高, PVDF材质的MBR膜已经逐渐无法满足使用需求,如:

       1、机械强度差(PVDF中空膜丝易断裂);

       2、耐酸碱防腐蚀性较差,无法运用到工业污水处理领域;

       3、使用寿命较短(应用于生活污水处理设计使用寿命5年左右)。

第三代MBR膜材料——PTFE

       PTFE (Polytetrafluoro ethylene 或Teflon)俗称“塑料王”,是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,表面手感光滑细腻,其制品表观呈半透明或不透明状态,随其结晶度而不同,结晶度越高,透明性越差。吸收率小于0.01%

物理特性:

       (1)表面能:表面能非常低,具有突出的不粘性,是极佳的防粘材料;

       (2)优良的耐温性:长期使用温度250 -260度;耐低温在-100度时仍柔软,-200度仍韧;

       (3)高润滑:具有螺旋结构,分子间引力微弱,是所有聚合物中摩擦系数最低的(0.04);

       (4)耐疲劳性优异,密度在2.1- 2.3g/cm3 ,机械性质较软,不会出现永久疲劳破坏,即使因疲劳而破坏,但仍能保持其物理性能完整性,维持着“剩余”疲劳强度;

化学特性:

       (1)耐候性:分子中无光敏基团,对光作用稳定,也不受臭氧的作用,耐大气老化性能突出,正常情况适用寿命可达8-10年,远高于PVDF;

       (2)不燃性:限氧指数在90以下;

       (3)耐酸碱性:不溶于强酸、强碱,王水和绝大多数有机溶剂;

       (4)抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀;

       PTFE材料各理化性质优于PVDF;因其卓越的性能优势已开始在水处理行业导入使用。PTFE膜材料与其他类特性对比。

 

 

 

物理性能

化学性能

拉伸强度

单位膜面积通量

过滤效果

耐温差

抗有机污染

抗无机污染

亲水性

耐氧化还原性

第一代

PVC

1

2

4

4

2

4

5

5

第二代

PVDF

1

2

4

4

3

3

3

4

PVDF支撑

4

2

4

4

2

3

3

3

第三代

PTFE

5

5

4

5

5

4

5

5

 

1-5;代表经济指数

 

       PTFE材料用于污水处理薄膜上,除本身材质优越性以外,还涉及薄膜孔径、孔隙率、亲水改性、加工工艺等各方面综合因素有机结合,选择出最佳组合。PTFE大规模生产使用成本显著下降后,必将成为替代PVDF的第三代MBR膜材料,市场行业前景光明。

 

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