098] 中空多孔復合膜裝置脫除地下水中的氟
[0099]多孔中空管狀復合膜1的制備:多孔中空管狀復合膜1的制備過程參考實施例2。
[0100] 管殼式吸附裝置組裝:將上述多孔中空管狀復合膜1七根與內(nèi)徑80mm筒體4、密 封墊圈2、支撐架3、封頭5等組成管殼式吸附裝置。將兩個管殼式吸附裝置并聯(lián)使用,即一 臺管殼式吸附裝置的入水口、出水口分別與另一臺管殼式吸附裝置的入水口、出水口相連。 以增加整個系統(tǒng)的處理能力。
[0101] 地下水脫氟:測定地下中氟離子濃度為3. 8mg/L。地下水以0. 2L/min穿過多孔管 狀復合膜裝置,檢測流出水中的氟含量隨流出水量的變化,列于表7。其中氟離子濃度用氟 離子選擇性電極測定。
[0102] 由表7可知,當進水流量0. 2L/min,出水中氟濃度能降至lmg/L內(nèi),達到我國飲用 水標準要求。
[0103] 表7氟離子濃度隨流出水量的變化
[0104]
[0105]
。
[0106] 實施例4:
[0107] 中空多孔復合膜裝置脫除地下水中的氟
[0108]多孔中空管狀復合膜1的制備:多孔中空管狀復合膜1的制備過程參考實施例1。
[0109] 管殼式吸附裝置組裝:將上述多孔中空管狀復合膜1 一根與內(nèi)徑80mm筒體4、密 封墊圈2、支撐架3、封頭5等組成管殼式吸附裝置。將兩個管殼式吸附裝置串聯(lián)使用,即一 臺管殼式吸附裝置的出水口與另一臺管殼式吸附裝置的入水口相連。
[0110] 地下水脫氟:測定地下中氟離子濃度為3. 9mg/L。地下水以0. 3L/min穿過多孔管 狀復合膜裝置,檢測流出水中的氟含量隨流出水量的變化,列于表8。其中氟離子濃度用氟 離子選擇性電極測定。
[0111] 由表8可知,當進水流量0. 3L/min,出水中氟濃度能降至lmg/L內(nèi),達到我國飲用 水標準要求。
[0112] 表8氟離子濃度隨流出水量的變化
[0115] 實施例5:
[0116] 本實施例多孔中空管狀復合膜1,由多孔中空管狀載體11以及包覆在多孔中空管 狀載體11外表面上的吸附顆粒聚集層12組合而成,所述的吸附顆粒聚集層12為多孔膜狀 吸附顆粒聚集層,并且所述的吸附顆粒聚集層12的厚度為15mm。
[0117] 所述的吸附顆粒粉體由分子篩、磷酸鈣、氧化鋁三者按質(zhì)量比0. 01 :0. 01 :1組成。
[0118] 所述的分子篩為10X分子篩,所述的氧化鋁為納米中空纖維狀氧化鋁,所述的納 米中空纖維狀氧化鋁由靜電紡絲法制備,其纖維外徑為400nm,內(nèi)徑為300nm,長度為1微 米。
[0119] 所述的多孔中空管狀載體11為多孔中空氧化鋁陶瓷管。
[0120] 所述的吸附顆粒粉體的粒徑為5微米,所述的多孔中空氧化鋁陶瓷管外徑為5mm, 壁厚為3mm,長度為5cm〇
[0121] 本實施例多孔中空管狀復合膜1的制備方法,具體包括以下步驟:
[0122] (1)將殼聚糖溶解于lwt%醋酸水溶液中,配置成濃度為0. 9wt%的殼聚糖溶液;
[0123] (2)將吸附顆粒粉體分散于上述殼聚糖溶液中,得到懸浮液,充分攪拌,使粉體懸 浮良好;
[0124] (3)將多孔中空管狀載體11 一端堵塞,另一端接真空抽濾裝置,將整個多孔中空 管狀載體11浸沒于上述懸浮液中,調(diào)節(jié)真空度,控制抽濾液體的流速60L/(m2 ·min)(流速 單位中的m2指載體側(cè)面積),使粉體顆粒逐漸附著于多孔中空管狀載體11外表面,形成一 層吸附顆粒聚集層12;
[0125] (4)待吸附顆粒聚集層12的厚度達到15mm時,將多孔中空管狀載體11轉(zhuǎn)移到 lwt%氨水溶液中,繼續(xù)抽濾,使氨水流過吸附顆粒聚集層12 20min,使吸附顆粒聚集層12 中的殼聚糖析出,將粉體顆粒粘結(jié)起來;
[0126] (5)將附著了吸附顆粒聚集層12的多孔中空管狀載體11懸空放置于烘箱中程序 升溫干燥,以1°C/min升溫至105°C,保持105°C干燥2h,再以1°C/min降溫至室溫。吸附 顆粒聚集層12相互粘連,形成多孔膜狀結(jié)構(gòu),即得多孔中空管狀復合膜1。
[0127] 步驟(2)所述的懸浮液所含吸附顆粒粉體的量為每100mL殼聚糖溶液中加入10g 粉體。
[0128] 多孔中空管狀復合膜1在飲用水脫氟中的應用,該應用方法具體包括以下步驟:
[0129] (a)管殼式吸附裝置組裝:將所述的多孔中空管狀復合膜1兩端套上密封墊圈2; 然后將兩端固定于支撐架3上;再將支撐架固定于圓筒狀外殼4中,兩端再接上封頭5,即 得管殼式吸附裝置。
[0130] (b)飲用水中脫氟:將待脫氟的水,緩慢流入步驟(a)所述的管殼式吸附裝置,徑 向流入多孔中空管狀復合膜1中心管道內(nèi),控制流速為8iv(m2 ·min)(流速單位中的m2指 多孔中空管狀復合膜1的外側(cè)面積),水穿過多孔中空管狀復合膜1的吸附顆粒聚集層孔 道,其中的氟離子被吸附于顆粒內(nèi),經(jīng)脫氟的水匯集于多孔中空管狀載體11的中心管道內(nèi) 流出。
[0131] 步驟(a)所述的管殼式吸附裝置中,固定于支撐架3上的多孔中空管狀復合膜1 為一支,所述的管殼式3個并聯(lián)。
[0132] 步驟(b)所述的待脫氟的水為自來水經(jīng)反滲透膜處理后的濃水,經(jīng)處理后水中氟 含量低于lmg/L。
[0133] 實施例6:
[0134] 本實施例多孔中空管狀復合膜1,由多孔中空管狀載體11以及包覆在多孔中空管 狀載體11外表面上的吸附顆粒聚集層12組合而成,所述的吸附顆粒聚集層12為多孔膜狀 吸附顆粒聚集層,并且所述的吸附顆粒聚集層12的厚度為40mm。
[0135] 所述的吸附顆粒粉體由分子篩、磷酸鈣、氧化鋁三者按質(zhì)量比0. 01 :1 :1組成。
[0136] 所述的分子篩為13X分子篩,所述的氧化鋁為納米中空纖維狀氧化鋁,所述的納 米中空纖維狀氧化鋁由靜電紡絲法制備,其纖維外徑為500nm,內(nèi)徑為400nm,長度為10微 米。
[0137] 所述的多孔中空管狀載體11為多孔中空氧化鋁陶瓷管。
[0138] 所述的吸附顆粒粉體的粒徑為500微米,所述的多孔中空氧化鋁陶瓷管外徑為 20mm,壁厚為2mm,長度為20cm。
[0139] 本實施例多孔中空管狀復合膜1的制備方法,具體包括以下步驟:
[0140] (1)將殼聚糖溶解于lwt%醋酸水溶液中,配置成濃度為0. 6wt%的殼聚糖溶液;
[0141] (2)將吸附顆粒粉體分散于上述殼聚糖溶液中,得到懸浮液,充分攪拌,使粉體懸 浮良好;
[0142] (3)將多孔中空管狀載體11 一端堵塞,另一端接真空抽濾裝置,將整個多孔中空 管狀載體11浸沒于上述懸浮液中,調(diào)節(jié)真空度,控制抽濾液體的流速70iv(m2 ·min)(流速 單位中的m2指載體側(cè)面積),使粉體顆粒逐漸附著于多孔中空管狀載體11外表面,形成一 層吸附顆粒聚集層12 ;
[0143] (4)待吸附顆粒聚集層12的厚度達到40mm時,將多孔中空管狀載體11轉(zhuǎn)移到 lwt%氨水溶液中,繼續(xù)抽濾,使氨水流過吸附顆粒聚集層12 25min,使吸附顆粒聚集層12 中的殼聚糖析出,將粉體顆粒粘結(jié)起來;
[0144] (5)將附著了吸附顆粒聚集層12的多孔中空管狀載體11懸空放置于烘箱中程序 升溫干燥,以1°C/min升溫至105°C,保持105°C干燥2h,再以1°C/min降溫至室溫。吸附 顆粒聚集層12相互粘連,形成多孔膜狀結(jié)構(gòu),即得多孔中空管狀復合膜1。
[0145] 步驟(2)所述的懸浮液所含吸附顆粒粉體的量為每100mL殼聚糖溶液中加入18g 粉體。
[0146] 多孔中空管狀復合膜1在飲用水脫氟中的應用,該應用方法具體包括以下步驟:
[0147] (a)管殼式吸附裝置組裝:將所述的多孔中空管狀復合膜1兩端套上密封墊圈2; 然后將兩端固定于支撐架3上;再將支撐架固定于圓筒狀外殼4中,兩端再接上封頭5,即 得管殼式吸附裝置。
[0148] (b)飲用水中脫氟:將待脫氟的水,緩慢流入步驟(a)所述的管殼式吸附裝置,徑 向流入多孔中空管狀復合膜1的中心管道內(nèi),控制流速為8iv(m2 ·min)(流速單位中的m2 指多孔中空管狀復合膜1的外側(cè)面積),水穿過多孔中空管狀復合膜1的吸附顆粒聚集層 12孔道,其中的氟離子被吸附于顆粒內(nèi),經(jīng)脫氟的水匯集于多孔中空管狀載體11的中心管 道內(nèi)流出。
[0149] 步驟(a)所述的管殼式吸附裝置中,固定于支撐架3上的多孔中空管狀復合膜1 為一支,所述的管殼式吸附裝置3個串聯(lián)使用。
[0150] 步驟(b)所述的待脫氟的水為溶解性固體總量小于1500mg/L且pH為7的地下水, 經(jīng)處理后水中氟含量低于lmg/L。
[0151] 實施例7:
[0152] 本實施例多孔中空管狀復合膜1,由多孔中空管狀載體11以及包覆在多孔中空管 狀載體11外表面上的吸附顆粒聚集層12組合而成,所述的吸附顆粒聚集層12為多孔膜狀 吸附顆粒聚集層,并且所述的吸附顆粒聚集層12的厚度為30mm。
[0153] 所述的吸附顆粒粉體由分子篩、磷酸鈣、氧化鋁三者按質(zhì)量比1 :0. 01 :1組成。
[0154] 所述的分子篩為4A分子篩和10X分子篩,所述的氧化鋁為納米中空纖維狀氧化 鋁,所述的納米中空纖維狀氧化鋁由靜電紡絲法制備,其纖維外徑為400nm,內(nèi)徑為400nm, 長度為1微米。
[0155] 所述的多孔中空管狀載體11為多孔中空氧化鋁纖維。
[0156] 所述的吸附顆粒粉體的粒徑為50微米,所述的多孔中空氧化鋁纖維外徑為 0· 5mm,壁厚為0· 1mm,長度為5cm〇
[0157]多孔中空管狀復合膜1的制備方法,具體包括