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《電漿改質(zhì)ptfe膜應(yīng)用於微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)之處理性探討》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第六屆海峽兩岸水質(zhì)安全控制技術(shù)與管理研討會(huì)電漿改質(zhì)PTFE膜應(yīng)用於微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)之處理性探討1234567鄭雅伶、李慶昱、廖冠宇、莊育權(quán)、李魁然、童國倫、黃志彬、8李篤中鄭雅伶國立臺(tái)灣大學(xué)化學(xué)工程學(xué)系博士班通訊地址：10617臺(tái)灣臺(tái)北市羅斯福路四段一號(hào)電話：886-2-33663028傳真：886-2-23623040電子信箱：naver@mail2000.com.tw電漿改質(zhì)PTFE膜應(yīng)用於微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)之處理性探討鄭雅伶、李慶昱、廖冠宇、莊育權(quán)、李魁然、童國倫、黃志彬、李篤中摘要薄膜過濾是新興之高效
2、淨(jìng)水處理技術(shù)，尤其以不需藉大量添加化學(xué)藥劑即可有效地去除多項(xiàng)有機(jī)、無機(jī)污染物，增加適飲性，及控制消毒副產(chǎn)物及其前驅(qū)物產(chǎn)生的特色使其在淨(jìng)水程序中佔(zhàn)有極大的競爭優(yōu)勢。但薄膜在操作上所面臨的積垢問題及阻塞型態(tài)均會(huì)影響薄膜效能及增加其處理成本。本研究以長興淨(jìng)水場之水體為實(shí)驗(yàn)對(duì)象探討以微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)取代傳統(tǒng)淨(jìng)水廠之可行性。實(shí)驗(yàn)採用具高化學(xué)安定性之e-PTFE薄膜應(yīng)用於淨(jìng)水處理系統(tǒng)並透過用低溫氧氣電漿誘導(dǎo)後接枝共聚合(plasmainducepostgraftingco-polymerization)丙烯醯胺(AA
3、m)的方式增加e-PTFE的表面親水性，以降低膜面與物質(zhì)間的吸附現(xiàn)象。在考量水質(zhì)、不同前處理程序以及物理、化學(xué)清洗等因子下，研究結(jié)果顯示系統(tǒng)經(jīng)48小時(shí)連續(xù)操作，發(fā)現(xiàn)具本土智材權(quán)之e-PTFE膜較商業(yè)化薄膜抗垢性強(qiáng)、通量大且設(shè)置成本較低，且經(jīng)電漿改質(zhì)後的e-PTFE膜有較高的通量回復(fù)率且較耐化學(xué)清洗。關(guān)鍵字：電漿聚合，多孔性鐵弗龍、微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)、飲用水1.前言臺(tái)灣每年降雨882億噸，雖然年平均降雨量約是世界平均值的2.5倍，但受到降雨時(shí)間與空間上的限制，再加上地狹人稠的特性，經(jīng)換算後每人每年所分配到的降
4、雨量為全世界排名第18的缺水國，屬於水資源貧乏與水資源開發(fā)利用不高的區(qū)域。薄膜分離是工業(yè)技術(shù)上一門新興的高科技技術(shù)，過去膜處理在淨(jìng)水處理上主要用於工業(yè)製水，近年來隨著薄膜成本降低且具有可增加安全水量與改善水質(zhì)的特點(diǎn)下，薄膜已逐步滲透到生活飲用水領(lǐng)域。惟薄膜過濾技術(shù)對(duì)於水質(zhì)的敏感度極高，在操作上所面臨的積垢問題及阻塞型態(tài)均會(huì)影響薄膜效能及壽命並增加其處理成本。本研究以長興淨(jìng)水場之水體為實(shí)驗(yàn)對(duì)象探討以微過濾淨(jìng)水系統(tǒng)取代傳統(tǒng)淨(jìng)水廠之可行性。實(shí)驗(yàn)採用具本土智材權(quán)之高化學(xué)安定性之e-PTFE薄膜應(yīng)用於飲用水處理系
5、統(tǒng)，目前該薄膜應(yīng)用於實(shí)際淨(jìng)水處理程序的適用性值得深入評(píng)估。本次實(shí)驗(yàn)分析主要針對(duì)改質(zhì)前後之e-PTFE薄膜對(duì)於淨(jìng)水程序之處理效果以及其操作之穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估，將考量水質(zhì)、不同前處理程序以及物理、化學(xué)清洗等因子對(duì)於薄膜分離程序上效能的影響。2.實(shí)驗(yàn)材料及分析方法2.1實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備2.1.1水樣來源本研究所配合試驗(yàn)之長興淨(jìng)水場其設(shè)計(jì)操作屬傳統(tǒng)式淨(jìng)水操作程序，主要的處理方法為混凝沉澱後以快濾池過濾，最後加氯消毒去除水中的病原體。其全程運(yùn)作系統(tǒng)包含原水取水系統(tǒng)、淨(jìng)水處理系統(tǒng)及清水輸水系統(tǒng)三大部分。該厰原水來源取自
6、於南、北勢溪匯流後的青潭堰。其原水之汲取來源有二，包括：(1)南勢溪的自然流量；(2)北勢溪下游之翡翠水庫排放量。由2006-2009年原水濁度變化頻度統(tǒng)計(jì)可知原水在20NTU以下之頻度佔(zhàn)73.9%，而其餘高26.1%則分散於夏季季節(jié)性豪雨及颱風(fēng)來襲期間。圖1為該廠2009.09.01-2009.11.15原水濁度變化，頻度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示原水濁度在20NTU以下佔(zhàn)有45.79%，高於50NTU的比例則佔(zhàn)32.71%。實(shí)驗(yàn)以該厰區(qū)未經(jīng)處理之原水、沉澱後處理及過濾後處理之水樣為主要探討之對(duì)象，以瞭解在不同操作
7、點(diǎn)下的模廠處理效能及移除臺(tái)灣典型原水中阻塞積垢物質(zhì)之效率及機(jī)制。10000100010010TurbidityofRawwater(NTU)10.19/19/79/139/199/2510/110/711/610/1310/1910/2510/3111/12Data圖12009.09.01-2009.11.15原水濁度變化2.1.2薄膜材料與模組本研究所使用之低壓平板膜過濾薄膜模組設(shè)備及進(jìn)流水樣點(diǎn)如圖2所示，模組包括原水桶、過濾水桶、濾芯匣、抽水幫浦及平板試驗(yàn)?zāi)＝M等。實(shí)驗(yàn)進(jìn)流水水量維持在每分鐘0.8公升
8、，透膜壓力固定於0.5bar，薄膜進(jìn)出流流量以流量計(jì)連續(xù)監(jiān)控並以電腦連線擷取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。用於試驗(yàn)的薄膜基本性質(zhì)如表1所示，以多孔性單向延伸PTFE薄膜為基材，搭以電漿改質(zhì)接枝親水性單體於多孔性PTFE薄膜基材表面。疏水薄膜在使用前會(huì)先以甲醇浸泡兩小時(shí)提升表面親水性質(zhì)，接著以去離子水沖洗要薄膜表面殘留之甲醇，而後再將薄膜浸泡在去離子水中兩小時(shí)以上，取出薄膜後進(jìn)行清水通量測試以確保薄膜初始通量統(tǒng)一。圖2前處理+直接薄膜生產(chǎn)淨(jìng)水測試系統(tǒng)流程表1實(shí)驗(yàn)
