中空纤维复合纳滤膜的制作方法

本实用新型涉及一种纳滤膜，尤其涉及一种中空纤维复合纳滤膜。

背景技术：

纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种以压力为驱动力的膜分离技术。纳滤膜的截留分子量约为200-2000，孔径大约在0.5-2nm之间，截留性能介于反渗透膜和超滤膜之间。它具有操作压力低，对小分子有机物有较高的截留率，对一、二价离子具有不同的选择性，其广泛应用于污水处理、水软化以及药物浓缩等领域。

传统的中空纤维纳滤膜是纳滤脱盐层和超滤支撑层结构，或者纳滤脱盐层、超滤层和支撑层结构，这些结构存在如下问题：1、由于支撑层只在一侧，只能采用内压式或外压式中的一中过滤方式；2、外部脱盐层由于极其脆弱，再应用过程中很容易受到损伤；3、脱盐层外部无预过滤层，对进水水质要求较高。

在水处理中，深度处理系统尤其是膜法系统，对进水往往有一定的水质要求。为了延长系统的使用周期和使用期限，防止膜表面污染，防止膜受到机械损伤，使膜保持良好的性能和使用寿命，防止系统的损坏，通常对进水水质有较高的要求。

传统方法是在纳滤系统前端加装超滤预处理系统，原水经超滤系统预处理后可有效保障纳滤系统的正常运行以及膜的使用寿命。但这种方式既造成了成本的增加，又会增加占用面积。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服传统中空纤维纳滤膜的不足，提供一种中空纤维复合纳滤膜，不但可以适用于内压式或外压式两种过滤方式，而且可实现超滤与纳滤功能在膜层面上的结合，大大降低对进水水质的要求。

本实用新型的实施例提供了一种中空纤维复合纳滤膜，包括：外超滤层、内超滤层和位于外超滤层和内超滤层之间的纳滤脱盐层，三层紧密复合。

采用超滤层-纳滤层-超滤层三层结构，与传统中空纤维纳滤膜相比，此种结构中空纤维纳滤层两侧的超滤层均可起到支撑和预过滤保护作用，不但对内压式和外压式两种过滤方式都可适用，而且预过滤超滤层可大大降低对进水水质的要求，有效延长膜整体使用寿命。

所述外超滤层和/或内超滤层的材料为聚砜。

所述纳滤脱盐层的材料为聚酰胺。

超滤层-纳滤层-超滤层三层紧密复合,中间纳滤层可以嵌入内层和外层超滤层与之接触的皮层孔道中，形成嵌入式结构，实现三层间的紧密结合，从而获得优异的结构稳定性。

在一种可实现的方式中，超滤层(包括外超滤层或内超滤层)孔径为20-80nm，厚度为0.1-0.5mm，适用于脱除胶体级微粒和大分子，能够截留分子量在500dal以上的大分子与胶体微粒，可使纳滤层避免受到各种大微粒的冲击与破坏，还可提升抗污染性能。

在另一种可实现的方式中，超滤层(包括外超滤层或内超滤层)的厚度为0.1-0.3mm。

在采用纳滤膜进行水体处理时，进水浊度越大，纳滤膜的产水量越低，且进水浊度大容易引起纳滤膜的堵塞。所以，一般常见纳滤膜(如downf系列)的最大可承受进水浊度<1ntu。

本技术：
的超滤层-纳滤层-超滤层三层复合纳滤膜结构中的超滤层(包括外超滤层或内超滤层)可以作为预过滤层，可以显著提升纳滤膜对进水浊度的承受范围，可承受进水浊度大于1ntu，最大可承受进水浊度可达10ntu，扩大了纳滤膜的应用范围，并显著降低了污水处理的成本。

本实用新型中空纤维复合纳滤膜结构可实现超滤与纳滤功能在膜层面上的高度集成，形成超滤层-纳滤脱盐层-超滤层三层结构的中空纤维膜。与传统中空纤维纳滤膜相比，此种结构中空纤维纳滤层两侧的超滤层均可起到支撑和预过滤保护作用，不但对内压式和外压式两种过滤方式都可使用；而且预过滤超滤层可大大降低对进水水质的要求，有效延长膜整体使用寿命，而且大大节省成本与占用面积，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型一种中空纤维复合纳滤膜的截面结构示意图；

图2是本实用新型一种中空纤维复合纳滤膜的侧面示意图。

图中所示：1-外超滤层，2-纳滤脱盐层，3-内超滤层。

具体实施方式

参见图1和图2，提供了一种中空纤维复合纳滤膜，包括：外超滤层1、内超滤层3和位于外超滤层1和内超滤层3之间的纳滤脱盐层2，三层紧密复合；外超滤层1和内超滤层3的材料采用聚砜，位于中间的纳滤脱盐层2的材料采用聚酰胺。外超滤层1厚度为0.2mm，内超滤层3厚度为0.2mm，纳滤脱盐层2厚度为0.1um。如采用外压式过滤操作，外超滤层1可以起到对进水水质的预过滤保护作用，中间纳滤脱盐层2起到脱盐作用，内超滤层3起到支撑中间纳滤层的作用。如采用内压式过滤操作，内超滤层3可以起到对进水水质的预过滤保护作用，中间纳滤脱盐层2起到脱盐作用，外超滤层1起到支撑中间纳滤层的作用。

对比实验：取相同浊度(6ntu)的原水，在相同条件下，分别运行测试downf-270纳滤膜和本实施例的中空纤维复合纳滤膜各48h。其中nf-270膜通量下降39％，本专利膜通量下降仅为7％,显示出了对高浊度进水的优异耐受性。另外经过反洗，本实施例的复合纳滤膜通量基本恢复初始水平，而nf-270膜由于本身结构的限制，不能耐受反冲洗操作，反洗将会造成其不可逆损伤。本实施例的复合纳滤膜对于高浊度废水的处理显示出了明显的优势，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，包括：外超滤层、内超滤层和位于外超滤层和内超滤层之间的纳滤脱盐层。

2.如权利要求1所述的中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，所述外超滤层和/或内超滤层的材料为聚砜。

3.如权利要求1或2所述的中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，所述外超滤层和/或内超滤层的厚度为0.1-0.5mm。

4.如权利要求3所述的中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，所述外超滤层和/或内超滤层的厚度为0.1-0.3mm。

5.如权利要求1所述的中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，所述纳滤脱盐层的材料为聚酰胺。

6.如权利要求1所述的中空纤维复合纳滤膜，其特征在于，所述中空纤维复合纳滤膜的可承受进水浊度达到1ntu到10ntu之间。

技术总结
本实用新型涉及一种中空纤维复合纳滤膜，包括：外超滤层、内超滤层和位于外超滤层和内超滤层之间的纳滤脱盐层。与传统中空纤维纳滤膜相比，此种结构中空纤维纳滤层两侧的超滤层均可起到支撑和与预过滤保护作用，对内压式和外压式两种过滤方式都可适用，而且预过滤超滤层可大大降低对进水水质的要求，有效延长膜整体使用寿命。

技术研发人员：王蒙;孙佳佳;沈艳君
受保护的技术使用者：湖州欧美新材料有限公司
技术研发日：2019.11.12
技术公布日：2020.09.15