Evaluation of the Surface Charge of Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Hollow Fiber Membrane after Chemical Cleaning Using Zeta Potential Measurements
본 연구에서는 열유도상분리법으로 제조한 polyvinylidene fluoride (PVDF) 중공사막의 오염성과 화학적 세척에 대한 실험을 진행하였다. 오염수는 소 혈청 단백질(bovine serum albumin, BSA)과 카올린(kaolin)을 이용해 제조하였으며, 차아 염소산나트륨(NaOCl), 구연산(citric acid), 황산(H2SO4)으로 화학적 세척을 진행한 후 뒤 표면 전하 분석기, 주사전자현미경 (scanning electron microscope, SEM) 그리고 에너지 분산 X선 분광법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDX)을 통해 세 척 효율을 평가하였다. PVDF 분리막은 높은 내화학성과 열적 안정성을 가지는 분리막으로 화학적 세척을 진행한 결과 가장 좋은 효율은 차아염소산나트륨으로 세척한 것으로 그 결과 투과도는 793.2 L/(m2.h.bar)로 초기 투과량인 945.3 L/(m2.h.bar) 값과 비교하였을 때 약 84% 회복률을 보여주었다. 이는 수처리 공정에서의 막 오염 방지 및 세척의 중요성을 제시한다.
In this study, an experiment was conducted on the contamination and chemical cleaning of the hollow fiber membrane of polyvinylidene fluoride (PVDF) manufactured by the heat-induced phase separation method. The foulant solution was prepared using bovine serum albumin (BSA) and kaolin, and chemical cleaning was performed using sodium hypochlorite (NaOCl), citric acid, and sulfuric acid (H2SO4). The cleaning efficiency was evaluated through zeta potential analysis, scanning electron microscopy (SEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). PVDF membranes, known for their high chemical resistance and thermal stability, showed the best cleaning efficiency when cleaned with sodium hypochlorite, achieving a permeability of 793.2 L/(m2·h·bar), which is approximately 84% of the initial permeability of 945.3 L/(m2·h·bar). This highlights the importance of membrane fouling prevention and cleaning in water treatment processes.