聚偏氟乙烯（PVDF）膜在廢水中的應(yīng)用

含油廢水 

我國(guó)油田每年產(chǎn)生的污水達(dá)2*10⁹-30*10⁹t，采用常規(guī)處理方法回注或再利用時(shí)，大多達(dá)不到水質(zhì)要求，急需一種易操作、壽命長(zhǎng)、過(guò)濾精度高的油田采出水的污水處理設(shè)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(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。 

張奉東等根據(jù)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(nèi)基礎(chǔ)研究，并在江蘇臺(tái)興油田進(jìn)行中試和大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)處理后，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到油田回注水A1標(biāo)準(zhǔn)(SY／T5329— 1994)，滿足了低滲油田和特低滲油田的注水要求。 鎮(zhèn)祥華等舊采用截留分子質(zhì)量為100 k的PVDF超濾 膜組件對(duì)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)完全滿足油田回注水標(biāo)準(zhǔn)。 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(dá)98．86％，COD和濁度的去除率均達(dá)90％以上，粒徑中值小于2μm。改性膜處理含油污水的出水指標(biāo)均高于未改性膜，達(dá)到了油田同注水標(biāo)準(zhǔn)。

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(fù)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(jī)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(tǒng)印染廢水處理工藝，其出水指標(biāo)難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。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(yùn)行成本。

邱滔等采用一體式膜生物反應(yīng)器處理印染廢水前處理廢水。試驗(yàn)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(wěn)定 狀態(tài)產(chǎn)水量為lO L·h^-1·m^-2。在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(yīng)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(tǒng)對(duì)濁度去除率幾乎達(dá)100％，對(duì)COD、色度去除率分別達(dá)到90％、82％。叢利澤等采用混凝沉淀預(yù)處理，膜生物反應(yīng)器與反滲透膜系統(tǒng)組合工藝處理印染廢水具有很好的效果。當(dāng)原水COD高達(dá)2500 mg·L^-1，色度高達(dá)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(dá)到廢水回用標(biāo)準(zhǔn)。

重金屬廢水 

水體重金屬污染防治是水污染治理的重要內(nèi)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(jié)能、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。 

宋來(lái)洲等應(yīng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(yàn)研究。其膜通量可達(dá)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(yīng)用價(jià)值，有重金屬?gòu)U水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)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(duì)環(huán)境的影響極大，通常還是致癌物質(zhì)。傳統(tǒng)活性污泥法處理焦化廢水已經(jīng)不能滿足廢水排放要求，其中COD和NH3-N兩項(xiàng)指標(biāo)，很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。膜生物反應(yīng)器是高效的膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)活性污泥法的結(jié)合，與傳統(tǒng)生物處理工藝相比具有出水水質(zhì)好，占地面積少，設(shè)備集中，模塊化，并具有升級(jí)改造的潛力等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的工藝。 

李筱煥等對(duì)膜生物反應(yīng)器處理焦化廢水進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)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(yùn)行。該系統(tǒng)對(duì)COD的 去除效率在79．8％～88．7％，平均83．4％。反應(yīng)器內(nèi)存在N0_2--N積累的現(xiàn)象，NO_2--N的存在明顯影響了反應(yīng)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 

酚類化合物是重要的化工原料，可用于樹(shù)脂、染料、醫(yī)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、煤氣廠都有嚴(yán)重的含酚廢水排出。含酚化合物對(duì)環(huán)境及人類健康危害很大。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(nèi)，苯酚去除率都高于70％；離子截留率都高于99％。實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)料電導(dǎo)率在2．7x103μS·cm^-I左右，餾出液電導(dǎo)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(yīng)用研究?jī)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?jǐn)?shù)50％煤油+體積分?jǐn)?shù)50％磷酸三丁醋(TBP)為萃取劑，對(duì)含酚廢水進(jìn)行了膜萃取實(shí)驗(yàn)。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(dá)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。