PTFE中空纖維膜的制備及其在印染廢水處理的應(yīng)用

　　印染廢水含有大量有毒有機(jī)物和無機(jī)鹽，對生物和環(huán)境危害大。目前主要用物化法、生化法和膜分離技術(shù)進(jìn)行處理。在膜分離技術(shù)中，大量使用反滲透（RO）技術(shù)，但原水回收率僅有60%～70%，產(chǎn)生大量含鹽量較高的印染RO 濃水。

　　膜蒸餾是一種以疏水微孔膜2 側(cè)蒸汽壓力差為傳質(zhì)驅(qū)動力的膜分離技術(shù)，其對無機(jī)鹽、大分子等不揮發(fā)性組分的截留率接近100%，并且可以處理高含量RO 濃水［1-3］。在膜蒸餾中，疏水性微孔膜材料是關(guān)鍵。在眾多材料中，聚四氟乙烯（PTFE）具有強(qiáng)疏水性（與水接觸角達(dá)128°），且耐酸堿、耐高溫，是膜蒸餾的理想材料。

　　本研究采用課題組發(fā)明的“推壓- 拉伸- 燒結(jié)”法，并通過控制擠出頭參數(shù)和拉伸倍數(shù)，制備4 種不同壁厚和孔徑的PTFE 中空纖維膜。以印染廢水RO 濃水為料液，進(jìn)行減壓膜蒸餾（VMD）實(shí)驗(yàn)，考察PTFE 中空纖維膜的孔徑、壁厚、料液溫度以及濃縮倍數(shù)對VMD 過程中產(chǎn)水通量和產(chǎn)水指標(biāo)的影響，并進(jìn)行20 d 的穩(wěn)定性測試。

　　1 實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 PTFE 中空纖維膜的制備

　　PTFE 中空纖維膜制備工藝流程為：PTFE 樹脂+ 潤滑劑→混和→熟化→糊料擠出→中空管→脫脂→拉伸→燒結(jié)。通過調(diào)整擠出頭尺寸（控制壓縮比為350，見圖1 和表1）和拉伸階段的拉伸比（180%和220%，見表1），制備出4 種PTFE 中空纖維膜，分別編號為P-1、P-2、P-3、P-4，內(nèi)徑均為0.8 mm，P-1和P-2 外徑為2.2 mm，P-3 和P-4 外徑為1.6 mm。

　　壓縮比按式（1）計(jì)算。

　　壓縮比=（d12-d22）/（d32-d42） 。（1）

　　式中，d1、d2、d3、d4分別為料腔內(nèi)徑、中心桿外徑、擠出頭內(nèi)徑、芯棒外徑。

　　拉伸階段的拉伸比按式（2）計(jì)算。

　　拉伸比=（l2-l1）×100%/l1。（2）

　　式中，l1和l2分別為拉伸前后中空纖維的長度。