磺甲基化聚砜超滤膜的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种主链上有硫的用于分离工艺或设备的半透膜。包括：将固体试剂聚砜于150℃干燥5h；将聚砜及PEG400溶于DMF中，并在60℃水浴下电磁搅拌8h以上，充分溶解，制成均匀的铸膜液；用纱绢过滤铸膜液；超声振荡150min脱泡后静置24h，并于48h内刮膜；用刮刀在平整的玻璃板上刮成厚度为140微米的膜，并迅速将所制备的膜置于水中凝胶。将膜在水浴凝胶中浸泡48小时后，取出用去离子水冲洗至中性，真空干燥备用；将聚砜分离膜与羟甲基磺酸钠按1.5:1的比例混合，置于40-50℃的恒温水浴中，在pH=8.0下进行反应，48小时后取出膜片用去离子水冲洗至中性，真空干燥即可。本发明能有效处理废水，去除废水中的色度和悬浮物，使废水中COD和硫化物的截留率得到显著提高。
【专利说明】磺甲基化聚砜超滤膜的制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种主链上有硫的用于分离工艺或设备的半透膜。
【背景技术】
[0002]超滤技术在水处理工艺中因使用成本低廉、操作工艺简易、处理效果良好近年来得到长足发展，国内外将其运用于制革、染整、采油、冶金等工业废水处理的报道也逐渐增多。脱毛是制革工艺中产生污染最严重的一个工序.其产生的废水约占制革污水总量的10%，其中COD占其污染总量的50%。硫化物占该工序污染总量的95%以上。此外。脱毛废液中悬浮物和浊度都很大，毒性大，污染负荷高，对环境造成严重的破坏。目前常用于处理脱毛废水的催化氧化法、化学沉淀法、酸吸收等方法往往工序复杂、操作困难且材料消耗大，耗能高，经济性及效果均不理想。超滤技术在脱毛废液中的应用可以有效减少处理工序，降低材料消耗.达到良好处理效果。但超滤处理制革等废液时往往出现严重膜污染现象，膜孔堵塞，导致水通量大大降低。缩短了膜的使用寿命。增加了处理成本。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种具有优异的分离性能的磺甲基化聚砜超滤膜。
[0004]本发明所述的磺甲基化聚砜超滤膜的制备方法，包括以下步骤:
(1)将固体试剂聚砜于150°C干燥5h ；
(2)将聚砜及PEG400溶于DMF中，并在60°C水浴下电磁搅拌8h以上，充分溶解，制成均匀的铸膜液；
(3)用纱絹过滤铸膜液；
(4)超声振荡150min脱泡后静置24 h，并于48 h内刮膜；
(5)用刮刀在平整的玻璃板上刮成厚度为140微米的膜，并迅速将所制备的膜置于水中凝胶；
(6)将膜在水浴凝胶中浸泡48小时后，取出用去离子水冲洗至中性，真空干燥备用；
(7)将聚砜分离膜与羟甲基磺酸钠按1.5:1的质量比混合，置于40-50°C的恒温水浴中，在pH=8.0下进行反应，48小时后取出膜片用去离子水冲洗至中性，真空干燥即可。
[0005]本发明的超滤膜在处理脱毛废液时包括以下步骤:
(I)废水的预处理。取5 000 mL脱毛废水进行超滤处理，超滤之前先进行预处理以除去废水中的悬浮颗粒物质，有效减轻膜的污染，提高膜的使用周期，预处理装置采用250-500微米的沙子形成的滤床。
[0006](2)废水超滤处理。将改性膜裁剪为0.045 m2的平板圆片。膜的有效面积为0.001 6 m2。超滤装置如图1所示。用抽滤泵将进料液从10 L的进料槽抽到膜组件中，膜的渗透通量通过计算单位时间内透过膜的液体体积计算。
[0007]经实验证明，本发明的超滤膜能有效处理废水，去除废水中的色度和悬浮物，使废水中COD和硫化物的截留率得到显著提高。[0008]使用本发明的超滤膜对该废水进行处理减少了普通磺化过程中对酸的浪费，节省了反应成本，降低了对环境的污染，有利于工业化生产。且由于磺甲基聚砜中磺酸基不与苯环直接相连。降低了共轭效应对磺酸基的影响，使其在同等磺化度情况下，比普通磺化方法得到的磺化聚砜材料亲水性能更佳。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为超滤装置结构示意图。
[0010]图2为超滤膜对色度和悬浮物的处理效果。
[0011]图3为超滤膜对硫化物、灰分和COD的处理效果。
【具体实施方式】
[0012]实施例一:制备本发明的超滤膜
(1)将固体试剂聚砜于150°C干燥5h ；
(2)将聚砜及PEG400溶于DMF中，并在60°C水浴下电磁搅拌8h以上，充分溶解，制成均匀的铸膜液；
(3)用纱絹过滤铸膜液，去除不溶解的杂质；
(4)超声振荡150min脱泡后静置24 h，并于48 h内刮膜；
(5)用刮刀在平整的玻璃板上刮成厚度为140微米的膜，并迅速将所制备的膜置于水中凝胶。
[0013](6)将膜在水浴凝胶中浸泡48小时后，取出用去离子水冲洗至中性，真空干燥备用；
(7)将聚砜分离膜与羟甲基磺酸钠按1.5:1的比例混合，置于40-50°C的恒温水浴中，在pH=8.0下进行反应，48小时后取出膜片用去离子水冲洗至中性，真空干燥即可。
[0014]实施例二:处理脱毛废液
(I)废水的预处理。取5 000 mL脱毛废水进行超滤处理，超滤之前先进行预处理以除去废水中的悬浮颗粒物质，有效减轻膜的污染，提高膜的使用周期，预处理装置采用250-500微米的沙子形成的滤床。
[0015](2)废水超滤处理。将改性膜裁剪为0.045 m2的平板圆片。膜的有效面积为0.001 6 m2。超滤装置如图1所示。用抽滤泵将进料液从10 L的进料槽抽到膜组件中，膜的渗透通量通过计算单位时间内透过膜的液体体积计算。
[0016](3)检测方法。COD采用重铬酸钾法测定；悬浮物采用重量法(GB / T11901-1989)测定；pH采用pH计测定；色度采用稀释倍数法测定；灰分采用重量法测定。
[0017]硫化物采用碘量法(HJ / T 60—2000)测定:在酸性条件下，硫化物与过量的碘作用，剩余的碘用硫代硫酸钠滴定。由所消耗硫代硫酸钠溶液的量间接求出硫化物的含量。
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[0018]式中，V。为空白试验中硫代硫酸钠标准溶液用量，mL ;
V1为滴定试样时硫代硫酸钠标准溶液用量，mL ；
【权利要求】
1.磺甲基化聚砜超滤膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将固体试剂聚砜于150°C干燥5h ； (2)将聚砜及PEG400溶于DMF中，并在60°C水浴下电磁搅拌8h以上，充分溶解，制成均匀的铸膜液； (3)用纱絹过滤铸膜液； (4)超声振荡150min脱泡后静置24 h，并于48 h内刮膜； (5)用刮刀在平整的玻璃板上刮成厚度为140微米的膜，并迅速将所制备的膜置于水中凝胶； (6)将膜在水浴凝胶中浸泡48小时后，取出用去离子水冲洗至中性，真空干燥备用； (7)将聚砜分离膜与羟甲基磺酸钠按1.5:1的质量比混合，置于40-50°C的恒温水浴中，在pH=8.0下进行反应，48小时后取出膜片用去离子水冲洗至中性，真空干燥即可。
【文档编号】C02F1/44GK103752191SQ201310677589
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】李弘伟 申请人:西安鹏博金属科技有限公司