[發(fā)明專利]一種用于膜生物反應器的小孔徑聚醚砜平面膜的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910034982.5
• 申請日: 2009-09-17
• 公開（公告）號: CN101664649A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設計）人: 王勇;華耀祖;江和龍;沈加正;譚巧國
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術領域

本發(fā)明涉及一種聚醚砜膜，特別是一種應用于膜生物反應器的小 孔徑聚醚砜平面膜的制造方法。

背景技術

膜生物反應器，MBR(Membrane?Bioreactor)用膜組件替代傳統(tǒng) 的二沉池，是集生物處理和膜分離于一體的新型高效生物處理技術。 它具有許多其它生物處理工藝無法比擬的明顯優(yōu)勢：(1)結構緊湊，占 地面積小；(2)處理效率高，出水水質好，從根本上解決了污泥膨脹問 題；(3)容積負荷高，抗負荷沖擊能力強；(4)產(chǎn)生剩余污泥量少，減少 了污泥處理的工作量和費用；(5)MBR處理系統(tǒng)設備化、自動化程度 高。因此，MBR已經(jīng)成為了當前倍受關注的一項重要的水處理技術。

在膜生物反應器技術中，研究與開發(fā)通量大、強度高、耐化學清 洗與微生物腐蝕、耐污染、低成本的微濾與超濾膜材料與組件是膜生 物反應器規(guī)模化應用的關鍵。目前，美國、加拿大、法國、日本等國 家已成功把聚乙烯(PE)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等材 料制備的微濾(MF)或超濾(UF)膜應用到MBR中。

膜生物反應器使用的專用分離膜組件，有中空纖維和平板(含轉 盤式)兩大類。其中前者設備緊湊、固定投資少，但需要頻繁清洗， 操作費用高；后者設備裝置較復雜，固定投資較高，但幾無需反洗操 作，維護和操作費用低。

平面高分子濾膜的制造方法有浸沒沉淀相轉化法、拉伸法、徑跡 蝕刻法、熱致相分離法等，其中，拉伸法、徑跡蝕刻法的膜均為對稱 結構膜，抗污染性能差，無法應用于膜生物反應器用途。目前應用于 膜生物反應器的商品化濾膜采用浸沒沉淀相轉化法和熱致相分離法制 造，并以前者為主。浸沒沉淀相轉化法是通過均一的膜液層與聚合物 的非溶劑接觸，通過界面溶劑和非溶劑擴散交換，導致該膜液層的脫 混相分離，從而產(chǎn)生不對稱結構的多孔膜。影響膜結構和性能的因素 主要有：(1)成膜聚合物的性質；(2)鑄膜液的組成；(3)成膜條件 的控制；(4)聚合物的凝膠化和結晶聚合物凝膠過程中的結晶化特性； (5)膜的后處理。

膜生物反應器的專用平板濾膜，早先大多采用0.1～0.4um范圍的 濾膜，以實現(xiàn)截留活性污泥的絮體顆粒的目的；也有采用0.03～0.1um 的濾膜。前者膜孔徑大，易為尺寸微小的污泥碎片和其代謝產(chǎn)物所堵 塞，使膜阻力增加，水通量銳減；后者污染慢，但產(chǎn)水量不高。如 CN1504257A的專利利用無機添加劑制備高通量聚醚砜微孔濾膜，制 得的微孔濾膜通量為230L/m²h。

因此，開發(fā)孔徑小、流量大的濾膜成為膜生物反應器材料研發(fā)的 重點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服上述孔徑大、孔易堵塞致使通量銳減的缺 點，提供一種具有孔徑小、孔不易堵塞、通量大的用于膜生物反應器 的聚醚砜平面高分子膜。

本發(fā)明提供了一種小孔徑聚醚砜平面膜的制造方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述聚醚砜平面膜的用途。

為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案：

本發(fā)明的小孔徑聚醚砜平面膜由下述物質組成：聚醚砜η＝0.6～ 0.8??9～16％，有機溶劑45～82，高分子添加劑1～40。

本發(fā)明的聚醚砜膜的制造方法包括下列步驟：

(1)原材料及組成：重量百分比

聚醚砜(特性粘度)η＝0.6～0.8????????9～16％；

添加劑??????????????????????????????1～40％；

表面活性劑??????????????????????????0.1～1％；

有機溶劑????????????????????????????45～82％；

將上述組分混合均勻成鑄膜液。

(2)將步驟(1)的鑄膜液在制膜機上流延在無紡布支撐體上，

隨即浸入凝固浴中成膜；

(3)水洗(2)所成之膜。

(4)將(3)之膜進行保孔處理，得到成品膜。