Tổng quan công nghệ

So với các công nghệ khử muối khác, chưng cất màng (MD) sở hữu một số ưu điểm, bao gồm khả năng chịu được độ mặn cao, khả năng tận dụng các nguồn nhiệt cấp thấp và chi phí đầu tư thấp.

Tuy nhiên, MD phải đối mặt với các vấn đề về thấm ướt và tắc nghẽn màng khi khử mặn nước thải và nước biển bằng các chế phẩm phức tạp. Làm ướt màng là một thách thức nổi bật đối với MD vì nó cho phép nguồn cấp có muối thấm trực tiếp qua các lỗ màng, dẫn đến việc muối đi qua và làm hỏng quy trình. Tính kỵ nước vốn có của màng MD thông thường làm tăng khả năng bám bẩn của các chất bẩn hữu cơ (ví dụ, protein và dầu). Các lỗ hổng này làm tắc các lỗ màng, dẫn đến năng suất nước thấp hơn. Sự bám bẩn do dầu gây ra đặc biệt liên quan đến MD vì MD đã được khai thác rộng rãi và cho thấy có triển vọng khử muối trong nước sản xuất từ ​​các dòng dầu/khí đá phiến hypersaline.

Công nghệ này liên quan đến màng NF/MD mới để khắc phục vấn đề thấm ướt do chất hoạt động bề mặt gây ra trong MD. Lớp trên cùng dày đặc, bắt chước lớp chọn lọc của màng NF, được xây dựng trên lớp màng polyvinylidene fluoride (PVDF) MD.

Chúng tôi hiện đang tìm kiếm các tổ chức thương mại quan tâm để cấp phép công nghệ và phát triển nó thành sản phẩm.

Đặc điểm công nghệ, thông số kỹ thuật và ưu điểm

Công nghệ này liên quan đến việc bổ sung một lớp ưa nước cũng như lớp chống bám bẩn và chống thấm ướt lên màng polyvinylidene fluoride (PVDF). Dữ liệu về thông lượng hơi đã xác nhận rằng lớp ưa nước không tạo thêm lực cản cho quá trình vận chuyển hơi nước. Màng này thể hiện khả năng chống chịu tuyệt vời đối với cả hiện tượng thấm ướt do chất hoạt động bề mặt và bám bẩn do dầu gây ra trong các thí nghiệm MD tiếp xúc trực tiếp (DCMD).

Tính chất màng

Tăng cường khả năng chống thấm nước và chống bám dầu của màng, dẫn đến năng suất cao hơn.

Chống tích tụ cặn bẩn của màng

Một dung dịch muối có chứa dầu đã được sử dụng làm nguồn cấp dữ liệu để kiểm tra khả năng chống bám bẩn của ba lớp màng.

Sau 4 giờ hoạt động chưng cất màng tiếp xúc trực tiếp với nhũ tương dầu trong nước (1 g / L dầu, 0,03 g / L SDS và 0,6 M NaCl)

§  Màng PVDF nguyên sinh

§  Thông lượng hơi ban đầu: 25,5 LMH

§  Thông lượng hơi giảm ∼ 70%

§  Sự đào thải muối cũng giảm

§  Màng của chúng tôi kết hợp với phụ gia được chọn

§  Thông lượng hơi ban đầu: 21,5 LMH

§  Thông lượng hơi không đổi trong ít nhất 12 giờ

§  Sự đào thải muối không đổi trong ít nhất 12 giờ

Tính ưa nước của màng

§  Góc tiếp xúc với nước trong không khí

§  Màng PVDF nguyên sinh: 115,93 ± 4,99 °

§  Màng của chúng tôi: 35,99 ± 4,97 ° (dễ thấm ướt è ưa nước)

§  Màng của chúng tôi kết hợp với phụ gia đã chọn: 8,42 ± 1,29 °

§  Góc tiếp xúc dầu trong nước

§  Màng PVDF nguyên sinh: 65,20 ± 4,07 °

§  Màng của chúng tôi: 127,16 ± 2,88 ° (không dễ bị thấm ướt è chống bám bẩn bởi dầu)

§  Màng của chúng tôi kết hợp với phụ gia đã chọn: 142,80 ± 3,01 °

Ứng dụng tiềm năng

§  Khử muối trong nước được sản xuất từ ​​dầu đá phiến siêu kiềm và/hoặc các dòng khí.

§  Xử lý nước sản xuất từ ​​mỏ dầu

§  Nồng độ của dung dịch nước

§  Xử lý nước thải

Quy mô thị trường công nghệ tách màng toàn cầu ước tính đạt 17,9 tỷ USD vào năm 2019 và dự kiến ​​sẽ đạt tốc độ CAGR là 11,7% từ năm 2020 đến năm 2027.

Lợi ích của khách hàng

§  Chịu được thấm ướt do chất hoạt động bề mặt cũng như sự bám bẩn do dầu gây ra.

§  Đối với hiện tượng bám bẩn do chất hoạt động bề mặt, màng của chúng tôi kết hợp với phụ gia được chọn cũng có thông lượng hơi không đổi trong 12 giờ so với sự suy giảm thông lượng hơi lớn đối với màng PVDF nguyên sinh.

§  Khoảng thời gian dài hơn giữa các lần làm sạch

§  Sản lượng sản xuất màng cao

Nguồn: www.ipi-singapore.org