PTFE中空纤维膜的制备及其在印染废水处理的应用

　　印染废水含有大量有毒有机物和无机盐，对生物和环境危害大。目前主要用物化法、生化法和膜分离技术进行处理。在膜分离技术中，大量使用反渗透（RO）技术，但原水回收率仅有60%～70%，产生大量含盐量较高的印染RO 浓水。

　　膜蒸馏是一种以疏水微孔膜2 侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离技术，其对无机盐、大分子等不挥发性组分的截留率接近100%，并且可以处理高含量RO 浓水［1-3］。在膜蒸馏中，疏水性微孔膜材料是关键。在众多材料中，聚四氟乙烯（PTFE）具有强疏水性（与水接触角达128°），且耐酸碱、耐高温，是膜蒸馏的理想材料。

　　本研究采用课题组发明的“推压- 拉伸- 烧结”法，并通过控制挤出头参数和拉伸倍数，制备4 种不同壁厚和孔径的PTFE 中空纤维膜。以印染废水RO 浓水为料液，进行减压膜蒸馏（VMD）实验，考察PTFE 中空纤维膜的孔径、壁厚、料液温度以及浓缩倍数对VMD 过程中产水通量和产水指标的影响，并进行20 d 的稳定性测试。

　　1 实验部分

　　1.1 PTFE 中空纤维膜的制备

　　PTFE 中空纤维膜制备工艺流程为：PTFE 树脂+ 润滑剂→混和→熟化→糊料挤出→中空管→脱脂→拉伸→烧结。通过调整挤出头尺寸（控制压缩比为350，见图1 和表1）和拉伸阶段的拉伸比（180%和220%，见表1），制备出4 种PTFE 中空纤维膜，分别编号为P-1、P-2、P-3、P-4，内径均为0.8 mm，P-1和P-2 外径为2.2 mm，P-3 和P-4 外径为1.6 mm。

　　压缩比按式（1）计算。

　　压缩比=（d12-d22）/（d32-d42） 。（1）

　　式中，d1、d2、d3、d4分别为料腔内径、中心杆外径、挤出头内径、芯棒外径。

　　拉伸阶段的拉伸比按式（2）计算。

　　拉伸比=（l2-l1）×100%/l1。（2）

　　式中，l1和l2分别为拉伸前后中空纤维的长度。