膜技术集成与废水资源化_20120911.pdfVIP

膜技术集成与废水资源化 王晓琳 清华大学化学工程系 膜材料与工程北京市重点实验室 2012年9月11 日 实验室代表性成果 渗透汽化脱水膜设计制备技术和工业应用技术是我国膜分离领域中继 杭州水处理中心“反渗透膜”、中科院大连化物所“气体膜”及南京工 业大学“陶瓷膜”之后，又一重大自主创新成果，填补了国内空白。 获得2009年度国家技术发明二等奖。 热致相分离法制备高通量、高强度、抗污染聚偏氟乙烯中空纤维微孔 膜，建成了世界上第二套、国内唯一的基于双螺杆挤出机等先进装备生 产中空纤维聚偏氟乙烯膜生产线，各项技术指标均达到国际先进水平。 10多项国家发明专利、3项PCT国际专利。 面向国家新能源领域和节能减排技术的重大需求，解决质子传导膜、 电堆结构设计等关键技术难题，开发全钒液流电池模块，研究大规模蓄 电储能全钒液流电池技术，发展储能电池制造装备等国产化技术。 10多项国家发明专利。 1 演讲提纲 一、膜分离技术 二、膜制备技术 三、水净化技术 四、废水资源化 水的独特性质 水很“简单” V型小分子，分子式为H O，分子半径为2.75Å 。2 却也不“简单” 水相变的特殊：高熔点；高沸点；临界点；冰具有多种 稳定的晶体及无定形结构；易形成过冷水，过热水；高 压下，水结构会发生变化；热水比冷水更容易结冰…… 水密度的特殊：熔化时密度变大；液态水在4℃密度最 大；具有低膨胀系数，很小的压缩性…… 水热力学性质的特殊：高热容；高气化潜热…… 水物理性质的特殊：高粘度；高介电常数；高表面张 力…… 水分子结构示意图 水的其他特殊性质：不存在理想的水溶液；重水和普 通水具有显著的不同的物理性质；电场中，氢离子与 氢氧根离子扩散系数很大…… Department of chemical engeering, Tsinghua 2 膜法水处理技术的适用性 A 表面吸附现象 0 －Gibbs吸附公式  B C d   2 RT dC C C A：无机盐、蔗糖及甘露醇等多羟基有机物水溶液 B：低分子量极性有机物，如醇、醛、酸、胺、酯 C：表面活性物质，8个碳以上亲水极性有机物 3、膜法水净化技术 3 膜法水净化技术分类与特征 离 子 和 分 子 大 分 子 微 粒