[發(fā)明專利]一種單皮層復合濾膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210410456.6
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102895885A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金洪義;何敏
• 申請（專利權(quán)）人: 金洪義;何敏
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李運萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超濾膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單皮層復合濾膜及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)使用的超濾膜主要以中空纖維超濾膜為主，該類超濾膜已經(jīng)在生活飲用水處理、生活污水處理中得到廣泛應用，并取得了良好的使用效果和經(jīng)濟效益。但由于中空纖維超濾膜的支撐體和超濾膜為同一種材料，強度較低，在高濃度工業(yè)廢水處理時常出現(xiàn)堵塞、斷絲等現(xiàn)象，導致該類超濾膜在工業(yè)廢水處理時有壽命短、運行不穩(wěn)定等缺點。改變超濾膜結(jié)構(gòu)，改善濾膜的抗堵塞能力，增強濾膜的強度進而延長濾膜的使用壽命，使其能夠在工業(yè)廢水領(lǐng)域充分發(fā)揮作用顯得尤其重要。

中空纖維超濾膜在利用相轉(zhuǎn)換法成膜時就形成了管內(nèi)壁及管外壁兩層致密層，濾液通過致密層時直徑大于濾孔的物質(zhì)被攔截，小于濾孔的物質(zhì)進入管壁之間的大孔夾層，進入管壁的物質(zhì)一部分穿透管內(nèi)壁致密層流出，一部分存留在大孔夾層內(nèi)，當存留物累積到一定量時，濾膜透過率急速降低直至過濾過程終止。

目前市場上銷售的所有超濾膜產(chǎn)品均不能采用氣反沖作為抗污堵的手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種單皮層復合濾膜及其制備方法，利用該方法制備的單皮層復合濾膜強度高、使用壽命長、能夠耐受高強度反向沖洗的能力，在高濃度工業(yè)廢水處理中占據(jù)優(yōu)勢。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種單皮層復合濾膜，包括聚乙烯燒結(jié)管，其特點是在所述聚乙烯燒結(jié)管管外壁的孔洞中涂刮有濾膜。

所述濾膜的過濾孔徑為0.03～0.2微米。

所述濾膜的過濾孔徑為0.03微米。

所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為：聚偏氟乙烯12～19%，N-N二甲基乙酰胺78.5～85.5%，聚醚砜0.5～1.5%，聚乙烯基吡咯烷酮2～5%。

所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為：聚偏氟乙烯17%，N-N二甲基乙酰胺79%，聚醚砜1.5%，聚乙烯基吡咯烷酮2.5%。

所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為：聚偏氟乙烯12%，N-N二甲基乙酰胺82.5%，聚醚砜1%，聚乙烯基吡咯烷酮4.5%。

所述濾膜各組分的化學組成按重量百分比為：聚偏氟乙烯15%，N-N二甲基乙酰胺81%，聚醚砜0.5%，聚乙烯基吡咯烷酮3.5%。

所述單皮層復合濾膜的制備方法，按如下步驟執(zhí)行：

步驟一：將聚乙烯燒結(jié)管洗凈烘干后，安裝在送管膠輪上；

步驟二：按各組分的化學組成重量百分比為：聚偏氟乙烯12～19%，N-N二甲基乙酰胺78.5～85.5%，聚醚砜0.5～1.5%，聚乙烯基吡咯烷酮2～5%配置鑄膜液，攪拌均勻至溶解后，放置2～10天使其熟化待用；

步驟三：將步驟二中熟化后的鑄膜液通過鑄膜液裝填口注入鑄膜液儲存罐中，并通過加熱片調(diào)控鑄膜液溫度至45～80℃；

步驟四：開啟送管膠輪的電機，將聚乙烯燒結(jié)管送入送管膠輪并運動至鑄膜液刮刀處；

步驟五：開啟鑄膜液儲存罐內(nèi)的氣缸，并同時開啟送管膠輪的電機，使聚乙烯燒結(jié)管勻速通過鑄膜液刮刀；

步驟六：刮膜完畢后的聚乙烯燒結(jié)管直接落入凝固浴水槽中，在槽中停留2～10分鐘后，再放入清洗水槽內(nèi)浸泡24～72小時，并1～3小時換一次水；

步驟七：將浸泡好的膜管放入含30～50wt%的甘油溶液中浸泡24～48小時后，取出干燥即得到最終產(chǎn)品，即單皮層復合濾膜。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點及其有益效果是：

1、如圖1所示，本發(fā)明將超高分子量聚乙烯粉燒結(jié)成型的聚乙烯燒結(jié)管作為濾膜的支撐體，鑄膜液涂刮在聚乙烯燒結(jié)管管外壁的孔洞中，使膜材料與支撐體能夠形成錨式牢固結(jié)合，聚乙烯燒結(jié)管自身具有機械強度高、韌性好、耐腐蝕、耐高溫等特點，與膜材料結(jié)合后形成的復合超濾膜結(jié)合了二者的優(yōu)點，和中空纖維超濾膜相比具有強度高、不會出現(xiàn)中空纖維超濾膜常有的斷絲現(xiàn)象，能夠確保用戶正常使用8年，與同類膜相比具有超長的使用壽命，在高濃度工業(yè)廢水處理中占據(jù)優(yōu)勢；

2、本發(fā)明的單皮層復合濾膜是一種過濾生活污水、工業(yè)廢水的新技術(shù)、新材料，涂刮在聚乙烯燒結(jié)管管外壁的孔洞中的膜材料（如圖2所示）成膜后過濾孔徑為0.03微米，能夠濾除水中的膠體、細菌、大分子量有機物等，是處理生活污水、工業(yè)廢水的高新技術(shù)，可廣泛應用在食品、化工、冶金、紡織等各領(lǐng)域的污水處理中；