聚偏氟乙烯（PVDF）膜在廢水中的應用

含油廢水 

我國油田每年產(chǎn)生的污水達2*10⁹-30*10⁹t，采用常規處理方法回注或再利用時(shí)，大多達不到水質(zhì)要求，急需一種易操作、壽命長(cháng)、過(guò)濾精度高的油田采出水的污水處理設備。采用膜分離技術(shù)可以解決這一問(wèn)題，特別是超濾，己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了一定的進(jìn)展，逐漸從實(shí)驗室走向實(shí)際應用階段。 

張奉東等根據低滲油田和特低滲油田的特點(diǎn)， 研制出PVDF管式超濾膜，開(kāi)展室內基礎研究，并在江蘇臺興油田進(jìn)行中試和大規模的現場(chǎng)試驗。經(jīng)過(guò)處理后，水質(zhì)標準達到油田回注水A1標準(SY／T5329— 1994)，滿(mǎn)足了低滲油田和特低滲油田的注水要求。 鎮祥華等舊采用截留分子質(zhì)量為100 k的PVDF超濾 膜組件對大慶油田采出水進(jìn)行了處理，超濾出水中的懸浮物、含油量均低于1．00 mg·L^-1，粒徑中值和SRB不能檢出，超濾出水水質(zhì)完全滿(mǎn)足油田回注水標準。 蘆艷等用改性納米Al₂O₃-PVDF管式膜裝置處理含油污水，出水含油質(zhì)量濃度0．2 mg·L^-1，SS質(zhì)量濃度為0．2 mg·L^-1，TOC去除率達98．86％，COD和濁度的去除率均達90％以上，粒徑中值小于2μm。改性膜處理含油污水的出水指標均高于未改性膜，達到了油田同注水標準。

印染廢水 

印染廢水的處理難點(diǎn)是COD高，可生化性差；色度高、成分復雜、脫色難度大。特別是新型助劑、染料、整理劑等難生物降解的有機物在印染行業(yè)被大量使用，致使印染廢水中的COD增高、BOD／COD 更低，采用傳統印染廢水處理工藝，其出水指標難以達到排放標準。而采用膜技術(shù)處理印染廢水，可取得較好的效果和降低運行成本。

邱滔等采用一體式膜生物反應器處理印染廢水前處理廢水。試驗選擇外壓式聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜，膜孔徑為0．4μm，壁厚為100μm，穩定 狀態(tài)產(chǎn)水量為lO L·h^-1·m^-2。在系統穩定運行期間廢水COD去除率t>70％，出水SS質(zhì)量濃度為0，出水 無(wú)異味。王文浪等采用水解酸化+MBR工藝處理印染廢水，膜組件采用上海應用物理研究所生產(chǎn)的改性PVDF平片膜，有效膜面積為0．6 m²。該系統對濁度去除率幾乎達100％，對COD、色度去除率分別達到90％、82％。叢利澤等采用混凝沉淀預處理，膜生物反應器與反滲透膜系統組合工藝處理印染廢水具有很好的效果。當原水COD高達2500 mg·L^-1，色度高達10000倍，經(jīng)該工藝處理后COD降到30 mg·L^-1，NH₃．N質(zhì)量濃度降到8 mg·L^-1，色度 為0，已經(jīng)達到廢水回用標準。

重金屬廢水 

水體重金屬污染防治是水污染治理的重要內容，許多技術(shù)如化學(xué)沉淀、膜分離、離子交換與吸附等已被用于重金屬離子的去除，其中膜分離技術(shù)具有分離效率高、無(wú)相變、節能、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。 

宋來(lái)洲等應用丙烯酸(AA)、PVDF為主要材料，研制出新型的、具有離子交換性能的聚偏氟乙烯共混改性微濾膜。PVDF膜對Zn(Ⅱ)具有優(yōu)良的 吸附性能。改性膜經(jīng)吸附／脫附4次循環(huán)后，對水體中Zn(Ⅱ)吸附量大于0.005 mg·cm^-2，脫附率超過(guò) 95％，具有較好的再生利用性能。同時(shí)分析了PVDF 改性膜對水溶液中Cu²⁺的吸附性能，PVDF膜經(jīng)吸附／脫附4次循環(huán)后，對模擬廢水中Cu²⁺和城市污水中Cu²⁺的吸附量分別大于0．025 mg·cm^-2和 0．015 mg·cm^-2，脫附率超過(guò)95％。杜軍等采用自 制PVDF膜和商品膜進(jìn)行了減壓膜蒸餾法處理Cr³⁺ 水溶液的實(shí)驗研究。其膜通量可達40 kg·m^-2．h^-1以 上，商品膜的截留率大于90％，自制膜的截留率也 在50％以上，其中平均孔徑為0．05μm膜，其截留率高80％，顯示出這一方法潛在的應用價(jià)值，有重金屬廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

焦化廢水

焦化污水是指在煤的高溫干餾、煤氣凈化及化 工產(chǎn)品精制過(guò)程中所產(chǎn)生的污水。廢水中除含有大 量的揮發(fā)酚、COD、氰化物、硫化物外，還有高濃度的氨氮及許多難降解的稠環(huán)芳烴和雜環(huán)化合物，如吲哚、奈、喹啉等，對環(huán)境的影響極大，通常還是致癌物質(zhì)。傳統活性污泥法處理焦化廢水已經(jīng)不能滿(mǎn)足廢水排放要求，其中COD和NH3-N兩項指標，很難達到排放標準。膜生物反應器是高效的膜分離技術(shù)和傳統活性污泥法的結合，與傳統生物處理工藝相比具有出水水質(zhì)好，占地面積少，設備集中，模塊化，并具有升級改造的潛力等優(yōu)點(diǎn)，是一項很有發(fā)展前景的工藝。 

李筱煥等對膜生物反應器處理焦化廢水進(jìn)行了研究。實(shí)驗以PVDF中空纖維微濾膜作為膜組件， 采用缺氧-好氧-缺氧工藝運行。該系統對COD的 去除效率在79．8％～88．7％，平均83．4％。反應器內存在N0_2--N積累的現象，NO_2--N的存在明顯影響了反應器出水中COD。NH₃-N的去除效率在93．7％～ 99．0％，平均為96．2％。在好氧階段存在同時(shí)硝化／ 反硝化(SND)過(guò)程。TN的去除效率在72．3％～ 81．6％，平均77．5％。

含酚廢水 

酚類(lèi)化合物是重要的化工原料，可用于樹(shù)脂、染料、醫藥品、殺菌劑、炸藥等，它也常見(jiàn)于有關(guān)化工廢水中。此外，焦化廠(chǎng)、煤氣廠(chǎng)都有嚴重的含酚廢水排出。含酚化合物對環(huán)境及人類(lèi)健康危害很大。含酚廢水常見(jiàn)的處理方法有物理化學(xué)法、化學(xué)處理法、生化處理法等。膜法處理含酚廢水 是物理化學(xué)法的一種，由于其占地面積小、操作簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，已受到人們的重視。 

周小霞等以PVDF微孔膜為分離膜，采用減壓膜蒸餾過(guò)程處理含酚廢水。進(jìn)料溫度為50℃時(shí)，具有最高分離效率(苯酚去除率)和離子截留率。同 時(shí)，所研究的溫度范圍(40-80℃)內，苯酚去除率都高于70％；離子截留率都高于99％。實(shí)驗中，進(jìn)料電導率在2．7x103μS·cm^-I左右，餾出液電導率為 10～20μS·cm^-1；進(jìn)料pH接近12．0，餾出液pH在 8．2-9．5。這表明含酚廢水通過(guò)處理，在餾出液中苯酚能大大降低，廢水中的苯酚含量將得到富集，而富集的含酚廢水可以進(jìn)行綜合利用。說(shuō)明該過(guò)程具有潛在的應用研究?jì)r(jià)值。李建生等利用中空纖維膜萃取技術(shù)處理廢水中高濃度的揮發(fā)酚。采用PVDF中空纖維膜，以體積分數50％煤油+體積分數50％磷酸三丁醋(TBP)為萃取劑，對含酚廢水進(jìn)行了膜萃取實(shí)驗。廢水中的酚質(zhì)量濃度可以從1223 mg·L^-1降低到45 mg·L^-1，去除率達到96％以上。中空纖維膜萃取法處理含酚廢水是一種較為有效的方法。