聚偏氟乙烯脱气膜的制备及脱氧性能研究

摘要

溶解氧是指溶解于水中以分子形态存在的氧气。在工业生产中，对于水中溶解氧含量的要求越来越高，半导体、食品、生物技术、医药以及各种锅炉用水都需要进行溶解氧的脱除。目前除氧的方法主要有热力除氧法、真空除氧法、解吸除氧法、亚硫酸钠法、联胺法、钢屑法、还原树脂法等，这些方法都存在一定的不足之处。
　　 近年来，随着膜技术的不断发展，出现了将膜分离技术与脱气技术相结合的膜接触器脱除水中溶解氧的方法。与传统的脱氧方法相比，膜法脱氧具有许多优点，例如占地面积小、运行成本低、在封闭系统内进行脱气、清洁无污染、无化学品消耗、低压降、模块化膜组件便于流量增加后的扩容和出水水质要求的升级变化。目前国内对于膜法脱除水中溶解氧的研究还较少，还处于探索性阶段，并且以往的膜法脱气主要考察的是外界因素对脱气效率的影响，而关于膜结构性能的研究至今尚未有过报道，因此有必要对于膜结构在脱除水中氧气方面进行深入地研究。
　　 本文采用自制的聚偏氟乙烯中空纤维膜接触器脱除水中溶解氧。在考察操作条件对脱氧效率影响的同时，还考察了膜表面结构、膜丝内径、壁厚等因素以及组件长度、膜丝缠绕方式和装填密度等组件因素对脱氧效率的影响。实验结果表明，膜丝内径越小、组件越长，脱氧效率越高，粗糙的内表面结构有利于氧气的脱除，填充编织后的纤维和装填密度较大的膜组件脱氧效率有一定的提高，膜丝壁厚对脱氧效率的影响不大，可忽略不计。