高孔隙功能性薄膜及高效分離程序應用關鍵技術開發4年計畫

    在本計畫中,我們針對水、資源及能源的回收再利用等問題,提出高孔隙功能性分離膜及高效薄膜分離程序的開發以因應,計畫中於乾式PP微多孔膜製備上,係利用改變拉伸比、拉伸速度與加工溫度等參數控制成膜後孔洞尺寸、孔隙率與收縮率等,且藉由非平面對稱式加熱技術製成複合式微孔膜,成功實現微孔膜孔徑分布於0.03-0.2μm、孔隙率約40%與厚度範圍10~40μm等之商業膜要求。在功能性聚丙烯分離膜製備技術開發方面,擬紡製包含親水與疏水兩類之PP中空纖維薄膜(小於0.5mm),藉由改變紡嘴設計結合紡絲參數調控亦可紡製多孔PP毛細管薄膜(0.5~5mm)。在功能性薄膜改質及模組設計技術開發方面,計畫規畫設計出具穩定吸附於各種疏水性基材表面的抗污、抗生物分子沾黏塗佈劑之最佳結構體,並建立該塗佈劑分子結構設計原則。至於高效薄膜分離系統方面,提出材料開發及程序研發的策略,能讓支撐式液膜技術有真正商業化的可行性。薄膜蒸餾技術部分將進行系統整合與程序設計,模擬放大規模之回收率與能源效率,利用工廠廢熱作為薄膜蒸餾的熱源,並進行能源整合之程序模擬,來達到節省能源的消耗,以產生固定純水量的最小成本為目標。薄膜過濾水處理技術開發方面,擬就本計畫A組開發之多孔性中空纖維膜應用於非MBR之淨水處理(含自來水原水與廢污水),進行反沖洗頻率與強度、曝氣系統配置、曝氣量高低與氣泡大小、薄膜間之間隔、薄膜最佳長度等影響因子之探討,期能在優質之薄膜材料開發外,藉由適當之操作條件調整,以達到薄膜最長的使用壽命。此外,高抗污/低積垢多孔中空纖維膜之應用則可增加單位體積之造水量,降低土地利用成本。

    本計畫之計畫架構圖如下: