同时提高淡水生产率和通过现场微泡产生膜蒸的防效率
Zhongsheng Li1,2, Faheem Hassan Akhtar3, Xin Cui4
1Shenzhen Key Laboratory of Advanced Technology for Marine Ecology, Tsinghua University, Shenzhen, 518055, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|September 30, 2025
概括
这项研究引入了一种用于膜蒸 (MD) 的超疏水膜,该膜产生微泡来处理工业高盐废水. 这种新型膜显著增强了水的流量,减少了污染,提供了一个具有成本效益的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 膜蒸 (MD) 是一个有前途的技术,用于处理工业高盐废水.
- 膜污染严重限制了MD系统的生产力和耐用性.
- 像H2O2这样的残留氧化剂和复杂有机物有助于高盐废水中的污染.
研究的目的:
- 开发一种超水膜,在现场产生微泡,以提高MD的性能.
- 为了减轻超废水中盐和其他污染物的积累引起的膜污染.
- 提高工业废水处理中使用的膜的生产率和耐用性.
主要方法:
- 一种商用聚乙烯二化物 (PVDF) 膜表面涂有 γ-MnO2 和 perfluorodecyltrichlorosilane (FDTS).
- 修改后的膜促进了H2O2的分解,在膜-液体界面产生动态的微泡.
- 通过对NaCl溶液的海水淡化和在各种条件下对石膏 (CaSO4) 污垢的抗性来评估性能.
主要成果:
- 修改后的膜实现了高达35%的流量增强,用于NaCl淡化.
- 与未经修改的膜相比,对石膏污染的抗性几乎翻了一番.
- 超性和微泡的协同效应增强了流,并作为核化障碍物.
结论:
- 开发的超水膜与现场微泡生成有效地减轻了污染,并增强了MD中的蒸汽传递.
- 这种方法为高度废水处理提供了卓越的生产力,抗污染性能和成本效益.
- 该研究提出了一种可扩展和有效的方法,用于在具有挑战性的工业废水场景中推进MD应用.
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