一種提高超濾膜通量的后處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及膜技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步說(shuō)，是涉及一種提高超濾膜通量的后處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)工業(yè)化的高速發(fā)展，水資源的狀況日益污染加劇，水資源匱乏和水污染 日益嚴(yán)重已成為制約我國(guó)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，膜法水處理技術(shù)是解決資源型缺水 和水質(zhì)型缺水問(wèn)題的重要技術(shù)，高性能膜材料的發(fā)展得到了全球范圍的高度重視。目前全 球高性能膜產(chǎn)品的發(fā)展呈現(xiàn)以下幾方面特點(diǎn)：膜產(chǎn)業(yè)向高性能、低成本及綠色化方向發(fā)展。
[0003] 就目前的大部分商業(yè)超濾膜制備工藝而言，其膜的性能，截留率與通量在相分離 步驟成型完成之后即已確定，所以對(duì)超濾膜的改性工藝多集中在鑄膜液的添加劑選擇。比 如：中國(guó)專(zhuān)利CN102512998A在鑄膜液中加入分子篩已提高超濾膜的通量和截留率；中國(guó)專(zhuān) 利CN102921317A在鑄膜液中加入一定濃度的表面活性劑，其超濾膜的性能在截留率不低 于現(xiàn)有技術(shù)的前提下通量有所提高。而涉及到針對(duì)超濾膜后處理的工藝多使用了紫外輻射 或是等離子體修飾的技術(shù)，比如：中國(guó)專(zhuān)利CN102921316A、中國(guó)專(zhuān)利CN102029117A和中國(guó) 專(zhuān)利CN102512998A，其通過(guò)在鑄膜液中加入反應(yīng)物單體后通過(guò)紫外線(xiàn)輻射接枝改性；中國(guó) 專(zhuān)利CN102722844A則選用了在鑄膜液中加入親水嵌段共聚物，之后用表面離子化技術(shù)改 性，使膜的親水性能得到提高。以上專(zhuān)利均需要在鑄膜液中加入改性添加劑，易造成對(duì)鑄膜 液品質(zhì)控制的難度增加；紫外輻射和表面離子化技術(shù)容易帶來(lái)制備成本的提高，工藝操作 復(fù)雜化的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種提高超濾膜通量的后處理方 法?？梢栽诒３制浣亓袈实耐瑫r(shí)提高通量。此后處理工藝操作簡(jiǎn)單，增加成本較低。符合 膜產(chǎn)業(yè)的高性能、低成本發(fā)展方向。
[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種提高超濾膜通量的后處理方法。
[0006]包括：
[0007] 超濾膜制備成型之后對(duì)其進(jìn)行溶液浸潤(rùn)，
[0008] 所述溶液為四氫呋喃（THF)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺 (DMAc )、N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP )、2-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜（DMS0)、 四甲基亞砜、環(huán)丁砜、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六環(huán)、乙腈、六亞甲基酰胺、嗎啉、鹽 酸、硫酸、氫氧化鈉、氯仿中的一種或幾種的水溶液。
[0009] 其中，優(yōu)選：
[0010] 水溶液對(duì)超濾膜浸潤(rùn)時(shí)間為10-600秒，浸潤(rùn)溫度為15-45°C。
[0011] 超濾膜經(jīng)過(guò)溶液浸潤(rùn)后，用去離子水洗滌。去離子水洗滌時(shí)間優(yōu)選為1〇?60秒。
[0012] 所處理的超濾膜的水通量有較大提高，截留率保持不變。
[0013] 本發(fā)明的方法可適用與對(duì)管式過(guò)濾器、中空纖維式過(guò)濾器和螺旋纏繞式過(guò)濾器中 膜材料的性能改善處理。
[0014] 本發(fā)明突破了現(xiàn)有理論的束縛，發(fā)明人認(rèn)為，將超濾膜與用對(duì)其有一定溶解能力 的試劑配制成的水溶液接觸，會(huì)導(dǎo)致超濾膜表面分離層膜結(jié)構(gòu)在溶劑的作用下發(fā)生輕微溶 解及溶脹，降低了超濾膜的分離層厚度，從而提高通量；通過(guò)控制處理液的濃度以及與超濾 膜的接觸時(shí)間可以保證膜表面的微孔結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生明顯改變，從而保證了其截留率。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0016] 實(shí)施例所用原料如下：
[0017] 聚砜
[0018] 美國(guó)solvay Udel固體顆粒
[0019] 四氫呋喃（THF)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMAc)、N，N-二甲 基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、2-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜（DMS0)、四甲基亞砜、環(huán)丁 砜、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六環(huán)、乙腈、六亞甲基酰胺、嗎啉、鹽酸、硫酸、氫氧化 鈉、氯仿北京化工廠(chǎng)分析純
[0020] 實(shí)施例1-3
[0021] 本組實(shí)施例中，列出了采用不同溶液后處理所制得超濾膜的測(cè)試性能。實(shí)施例中 后處理的溶液體積濃度為10%，配制方法為量取所選用的試劑置于容量瓶，然后加入去離子 水至刻度。具體為實(shí)施例1，實(shí)施例2,實(shí)施例3分別選用四氫呋喃（THF)、N，N-二甲基乙酰 胺（DMAc)、N-乙基吡咯烷酮（NMP)配制成的體積濃度為10%的溶液。配好的溶液于室溫下 保存（22°C)。
[0022] 使用截留PEG分子量為10萬(wàn)的聚砜超濾膜，與配置好的溶液常溫下接觸60秒，然 后在25°C的水中漂洗10分鐘后保存在去離子水中。
[0023] 把后處理好的超濾膜在0? IMPa的壓力下用純水測(cè)試通量，之后加入PEG分子量為 10萬(wàn)的溶液進(jìn)行截留率測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1.
[0024] 對(duì)比例1
[0025] 對(duì)比例1采用與實(shí)施例1-3相同的截留PEG分子量為10萬(wàn)的聚砜超濾膜，但不進(jìn) 行超濾膜的后處理，且在水通量與截留率測(cè)試的實(shí)驗(yàn)中，也均與實(shí)施例采用相同的條件。測(cè) 試結(jié)果見(jiàn)表1.
[0026] 表 1
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高超濾膜通量的后處理方法，其特征在于所述方法包括： 超濾膜制備成型之后對(duì)其進(jìn)行溶液浸潤(rùn)， 所述溶液為四氫呋喃（THF)、N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N，N-二甲基乙酰胺（DMAc)、 乂^二甲基丙酰胺、^甲基吡咯烷酮（匪?）、2-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜（01^0)、四甲基 亞砜、環(huán)丁砜、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六環(huán)、乙腈、六亞甲基酰胺、嗎啉、鹽酸、硫 酸、氫氧化鈉、氯仿中的一種或幾種的水溶液。
2. 如權(quán)利要求1所述的提高超濾膜通量的后處理方法，其特征在于： 水溶液對(duì)超濾膜浸潤(rùn)時(shí)間為10-600秒，浸潤(rùn)溫度為15-45°C。
3. 如權(quán)利要求1所述的提高超濾膜通量的后處理方法，其特征在于： 超濾膜經(jīng)過(guò)溶液浸潤(rùn)后，用去離子水洗滌。
4. 如權(quán)利要求3所述的提高超濾膜通量的后處理方法，其特征在于： 去離子水洗滌時(shí)間為10?60秒。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高超濾膜通量的后處理方法。包括：超濾膜制備成型之后對(duì)其進(jìn)行溶液浸潤(rùn)，所述溶液為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、2-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、四甲基亞砜、環(huán)丁砜、吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、二氧六環(huán)、乙腈、六亞甲基酰胺、嗎啉、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉、氯仿中的一種或幾種的水溶液。本發(fā)明可以在保持其截留率的同時(shí)提高通量。此后處理工藝操作簡(jiǎn)單，增加成本較低。符合膜產(chǎn)業(yè)的高性能、低成本發(fā)展方向。
【IPC分類(lèi)】B01D65-00, B01D61-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104548945
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310504737
【發(fā)明人】嚴(yán)昊, 劉軼群, 潘國(guó)元, 張楊, 郭敏
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月23日