一种超滤膜后处理改性方法与流程

文档序号:16310186发布日期:2018-12-19 05:14阅读:1095来源:国知局

本发明属于膜处理技术领域,具体涉及一种超滤膜后处理改性方法。

背景技术

近30年来,超滤技术的发展极为迅速,不但在特殊溶液的分离方面有独到的作用,而且在工业给水方面也用得越来越多。

超滤膜在现在运用较多的形式为中空纤维超滤膜和平板超滤膜,可以用来制造超滤的材质很多,而90年代末,性能更优良的聚偏氟乙烯超滤开始被广泛地应用于水处理行业。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成为目前最广泛使用的超滤膜材料。

当超滤和微滤用于水处理时,其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等的作用下的寿命,它还直接关系到清洗可以采取的方法;亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度,影响膜的通量。

超滤膜生产过程中加入亲水物质,使膜表面在水中呈现亲水性,但是一旦膜干燥后,亲水性就会失去,变的不透水,而且中空膜丝变脆极易被折断损坏,平板膜片也会因为干燥而卷缩,甚至与无纺布剥落分离。所以在生产过程中为了保持膜的性能,通常采用密封、加吸潮剂的方式使超滤膜保持湿态,但是目前的后处理液配方中主要存在以下问题:(1)现有技术中的后处理液配方复杂,包含了甘油,表面活性剂,防腐剂,亲水剂,ro水等物质;(2)现有技术中的后处理中由于甘油和表面活性剂的加入,使得后处理液中泡沫很丰富,造成膜组件运行过程中产生很多气泡,造成泵运行困难,给后续膜的应用带来的困难。此外,超滤膜自然脱水干燥将导致膜孔的崩塌,从而严重影响膜的透过性和机械强度,因此需对膜作干态处理。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术缺陷,提供一种超滤膜后处理改性方法。

本发明的技术方案如下:

一种超滤膜后处理改性方法,包括如下步骤:

(1)将聚氧乙烯甘油醚与ro水混合制成后处理液,该后处理液中聚氧乙烯甘油醚的浓度为5~30wt%;

(2)将上述后处理液加热至45~65℃后对超滤膜进行喷淋或浸泡至少1h;

(3)将步骤(2)所得的超滤膜干燥后,即成。

在本发明的一个优选实施方案中,所述后处理液中聚氧乙烯甘油醚的浓度为20~30wt%。

在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(2)中,将上述后处理液加热至45~60℃。

在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(2)中喷淋或浸泡的时间为2~3h。

在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)的干燥为自然风干,时间为2~3d。

在本发明的一个优选实施方案中,所述步骤(3)的干燥为烘干,温度为35~65℃,时间为5~8h。

进一步优选的,所述超滤膜为中空纤维超滤膜或平板超滤膜。

本发明的有益效果是:

1、本发明适用于各种材料的中空纤维超滤膜及其平板超滤膜。

2、本发明处理后的超滤膜丝或膜片浸入到水中后,可立即恢复湿态,在很短时间内保护剂被冲洗干净,亲水性迅速恢复,水通量提高。

3、本发明处理后的膜丝或膜片能保持一定的柔韧性,解决膜丝干燥后变脆,膜片干燥后与无纺布剥落分离的问题。

4、本发明处理的超滤膜为干膜,水含量大量下降,解决了湿膜因微生物繁衍导致生物污染(甚至膜孔堵塞)和生物降解和湿膜不利于膜组件加工制造和运输困难的问题。

5、本发明处理后的超滤膜在空气中放置60d,未见水分增加或过度干燥的情况,彻底解决超滤膜因添加保护剂而产生的吸水导致膜丝重新变湿造成储存困难问题。

6、本发明工艺操作简单易行,生产成本低,容易在大生产过程中运行。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

对比例1

(1)配制后处理液:取op磷酸酯、聚乙二醇(peg-400)、亚硫酸氢钠、甘油配制成混合后处理液,其中混合后处理液中含0.5%op磷酸酯,5%聚乙二醇(peg-400),0.5%亚硫酸氢钠、20%甘油;

(2)加热:将步骤(1)所得的后处理液加热至45℃。

(3)处理:用步骤(2)所得的后处理液对pvdf中空纤维超滤膜浸泡,浸泡时间为2h。

(4)干燥:将浸泡后的pes中空纤维超滤膜在空气中自然干燥48h。

得到处理后膜丝含水分<5%,在空气中分别放置15d,30d,45d后的情况水通量参见表一,未经任何处理的膜丝水通量和经浸泡处理干燥后水通量参见表一。

对比例2

(1)配制后处理液:取吐温-80、聚乙二醇(peg-6000)、亚硫酸氢钠、丙二醇配制成混合后处理液,其中混合后处理液中含1%吐温-80,4%聚乙二醇(peg-6000),1%亚硫酸氢钠、30%丙二醇;

(2)加热:将步骤(1)所得的后处理液加热至60℃。

(3)处理:用步骤(2)所得的后处理液对pes平板超滤膜喷淋,喷淋时间为3h。

(4)干燥:将浸泡后的pes中空纤维超滤膜在空气中自然干燥48h。

得到处理后膜丝含水分<5%,在空气中放置15d,30d,45d后的情况水通量参见表一,未经任何处理的膜丝水通量和经浸泡处理干燥后水通量参见表一。

实施例1

(1)配制后处理液:取聚氧乙烯甘油醚和ro水配制成后处理液,其中聚氧乙烯甘油醚含量为20wt%;

(2)加热:将步骤(1)所得的后处理液加热至45℃。

(3)处理:用步骤(2)所得的后处理液对pvdf中空纤维超滤膜浸泡,浸泡时间为2h。

(4)干燥:将浸泡后的pes中空纤维超滤膜在空气中自然干燥48h。

得到处理后膜片含水分<5%,在空气中放置15d,30d,45d,后的情况水通量参见表二。未经任何处理的膜片水通量和经浸泡处理干燥后水通量参见表二。

实施例2

(1)配制后处理液:取聚氧乙烯甘油醚和ro水配制成后处理液,其中聚氧乙烯甘油醚含量为30wt%;

(2)加热:将步骤(1)所得的后处理液加热至60℃。

(3)处理:用步骤(2)所得的后处理液对pes平板超滤膜喷淋,喷淋时间为3h。

(4)干燥:将浸泡后的pes中空纤维超滤膜在空气中自然干燥48h。

得到处理后膜丝含水分<5%,在空气中放置15d,30d,45d后的情况水通量参见表二,未经任何处理的膜丝水通量和经浸泡处理干燥后水通量参见表二。

上述实施例1和实施例2处理后的超滤膜在空气中放置60d,未见水分增加或过度干燥的情况,彻底解决超滤膜因添加保护剂而产生的吸水导致膜丝重新变湿造成储存困难问题。

以下表一和表二的水通量的单位为l/(m2·h·0.1mpa)

表一

表二

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而己,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。

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