[發明專利]一種氟離子選擇納濾膜的制備方法

有效

• 申請號: 201110267305.5
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102350227A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 周勇;戴喆男;高從堦
• 申請（專利權）人: 杭州水處理技術研究開發中心有限公司
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D71/56;B01D71/60;B01D67/00;C02F1/44;C02F1/58
• 代理公司: 浙江英普律師事務所 33238
• 代理人: 陳小良

技術領域

本發明涉及一種復合膜的制備方法，具體是指一種氟離子選擇性納濾膜的制備方法。

技術背景

氟元素是人體必需的微量元素，但當飲水中氟含量超過4ppm時便會危害人體甚至引起急性中毒。我國飲用水標準規定含氟量為1ppm；污水排放標準規定工業污水中氟元素最高允許排放量為10ppm。目前我國農村地區有超過7000萬人飲用含氟量超標的的水。傳統水體除氟方法有沉淀法、吸附法、膜分離法等。膜分離法與前兩者相比具有高效率、節省空間等優點。膜分離除氟方面，我國目前主要使用反滲透、電滲析或者多段納濾法。王玉坤等人研究了河北滄州農村苦咸水淡化工程，其中電滲析法對氟的脫除率可達77％，而反滲透法對氟的脫除率最高可達100％。但是電滲析和反滲透法的能耗都偏高，效費比較低。呂建國等人在甘肅慶陽的苦咸水淡化工程中采用國產N90納濾膜組建多段式納濾裝置，對氟的脫除率可達93.6％，單級脫除率為70.6％。Seong?Uk?Hong等人用聚苯乙烯磺酸鈉和聚丙烯胺鹽酸鹽制備的納濾膜對氟的脫除率僅為73.2％。本發明所述納濾膜在單級納濾裝置中對氟的脫除率便可達到89.7％，對比普通納濾膜，對氟離子的選擇性顯著提高。此外，納濾法與反滲透和電滲析相比節省能耗，有較高的效費比，因此本發明具有比較廣泛的應用前景。

發明內容

本發明針對目前納濾除氟技術的不足之處，提出一種除氟效率更高的納濾膜。本發明通過以下技術方案得以實現：

一種氟離子選擇納濾膜的制備方法，其特征包括下述步驟：

1、一種氟離子選擇納濾膜的制備方法，其特征包括下述步驟：

(1)將質量含量為14-18％聚砜的N，N-二甲基乙酰胺溶液制成的聚砜支撐膜，放入質量濃度為0.1％-0.5％的間苯二胺水溶液0.5-3分鐘，其中含有質量濃度為0.05％的十二烷基磺酸鈉；

(2)經間苯二胺溶液浸泡后的支撐膜用橡膠輥滾壓，去除多余的溶液；

(3)將聚砜支撐膜與含有質量濃度為0.05％-0.5％的均苯三甲酰氯溶液接觸10-240秒，其中的有機溶劑為正己烷、正庚烷、或IsoparG中的一種；

(4)待溶劑干后，再與含有質量濃度為0.01％-1％的聚乙烯亞胺水溶液接觸20-100秒；

(5)將上述膜置于80-100℃的真空烘箱中保持9-14分鐘，干燥即可。

作為優選，上述的步驟(4)中聚乙烯亞胺的分子量為600-750000。

作為優選，上述的步驟(4)中聚乙烯亞胺接觸時間為30-60秒。

作為優選，上述的步驟(4)中聚乙烯亞胺溶液需在30-40℃用轉子攪拌器攪拌5-10分鐘。

作為優選，上述的步驟(5)中烘箱溫度為80-90℃。

作為優選，上述的步驟(5)中保持時間為10-13分鐘。

在本發明中步驟(4)具有至關重要的作用，聚乙烯亞胺水溶液與膜接觸處理過程是保證膜最終能夠改變對氟離子透過選擇性的改變；且聚乙烯亞胺的選擇更是本發明的重點，在類似物質中具有不可比擬性。

有益效果：本發明所制備的納濾膜對于氟離子有較高的選擇性，水通量高，具有較高的消費比，而且制備方法簡單，操作方便。

具體實施方式

下面的例子用于闡述本發明，并不用于解釋限制本發明的保護范圍。

實施例1

使用含有15％聚砜的N，N-二甲基乙酰胺溶液制成的聚砜支撐膜，放入質量濃度為0.5％，pH值為8的間苯二胺的水溶液2分鐘；其中含有質量濃度為0.05％的十二烷基磺酸鈉。經間苯二胺溶液浸泡后的支撐膜用橡膠輥滾壓，去除多余的溶液再將其與含有質量濃度為0.5％的均苯三甲酰氯溶液接觸20秒，有機溶劑為正己烷。將該膜置于90℃的真空烘箱中保持12分鐘，制得聚酰胺膜。用500mg/L的氟化鈉水溶液在2MPa壓力下測試膜的初始性能，該膜對氟離子的滲透系數為2.139，其中的滲透系數直接決定了膜對氟離子的選擇透過性，其中氟離子的滲透系數(B)的定義如下：

B=ΔcJ]]>

式中：Δc為原液與滲透液中氟離子濃度差，J為溶質的滲流質量；

水通量為9.218L/h/m²/Mpa。

實施例2