[發(fā)明專(zhuān)利]一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的清洗方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510066601.7
• 申請(qǐng)日: 2015-02-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104624056B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱海霖;郭玉海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D65/02
• 分類(lèi)號(hào): B01D65/02
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢舊材料的清洗方法，具體涉及一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的清洗方法。

背景技術(shù)

中國(guó)工業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)給人類(lèi)賴(lài)以生存的水資源帶來(lái)極大的危害，我國(guó)的江河湖泊、生活和工業(yè)污水亟待整治。膜法被認(rèn)為是世界范圍內(nèi)治理污水最有效的方式之一。目前，超微濾膜主要應(yīng)用于市政污水和工業(yè)廢水深度處理與回用、飲用水凈化、反滲透前處理、食品和化工產(chǎn)品的分離與精制等領(lǐng)域。超微濾膜主要包括平板膜、中空纖維膜和管式膜，其中中空纖維膜和管式膜的用量最大。在膜法系統(tǒng)中，膜材料是其核心部件。聚四氟乙烯是一種對(duì)酸、堿、有機(jī)溶劑以及高溫環(huán)境等具有良好耐受性的膜材料，與常用的聚砜、聚偏氟乙烯和聚丙烯等膜材料相比，聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜具有強(qiáng)度高、性質(zhì)穩(wěn)定，耐腐蝕、耐高溫和孔隙率高等優(yōu)勢(shì)。

聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的平均使用壽命為5～8年，每年約有100萬(wàn)平方的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜有待回收利用。目前廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的處理方法主要有兩種：(1)深度填埋；(2)焚燒熱能回收。聚四氟乙烯極其穩(wěn)定，在環(huán)境中幾十年都不降解，填埋廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染，該方法是處理廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的下策方法。另外，聚四氟乙烯可在焚燒爐中焚燒，回收其散發(fā)的熱能。但在焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生四氟乙烯、六氟丙烯、八氟異丁烯、氟光氣等劇毒物質(zhì)以及PM2.5以下的微細(xì)顆粒物，污染大氣。因此回收利用廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜有重要的環(huán)保意義。

聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜常期在生活污水、工業(yè)廢水等復(fù)雜的工礦條件下使用，表面沉積了大量棕黑色物質(zhì)(如圖1所示)，主要成分為有機(jī)物、腐蝕質(zhì)酸、鐵鹽、鈉鹽、銅鹽等無(wú)機(jī)鹽。因此，聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜在回收利用之前必須將其完全清洗干凈。專(zhuān)利201410079632公開(kāi)了一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其采用短纖維切割機(jī)將聚四氟乙烯廢料切割成細(xì)小顆粒，依次在含有有機(jī)溶劑和水的超聲波清洗器中進(jìn)行清洗并干燥，再將聚四氟乙烯顆粒高溫?zé)Y(jié)、低溫猝冷，然后用球磨機(jī)粉粹，得到聚四氟乙烯回收粉末。專(zhuān)利200810132358.4公開(kāi)了一種聚四氟乙烯的回收方法，其將填充聚四氟乙烯廢料進(jìn)行超聲清洗和烘干后，通過(guò)粉碎篩分得到聚四氟乙烯粉料。專(zhuān)利200710067131.1公開(kāi)了一種聚四氟乙烯再生粉料的制備方法，其將聚四氟乙烯廢料進(jìn)行清洗、磨粉、過(guò)篩、燒結(jié)、造粒等步驟，得到聚四氟乙烯再生粉料。現(xiàn)有專(zhuān)利雖然公開(kāi)了粉碎、燒結(jié)和制品加工等工藝，但對(duì)廢舊聚四氟乙烯材料的清洗過(guò)程研究甚少。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的清洗方法，該方法是先將廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜分切成小段膜材，將膜材先采用表面活性劑溶液洗滌、再在高溫高壓下用強(qiáng)堿溶液浸泡，然后用氧化劑溶液浸泡，最后漂洗并烘干得到純凈的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案的步驟如下：

a)分切：用分切機(jī)將廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜分切成長(zhǎng)度為1～10厘米的膜材；

b)表面活性劑溶液洗滌：將表面活性劑、碳酸鈉和水按質(zhì)量比10～30:1～5:100混合均勻，配制成表面活性劑溶液，將膜材浸泡在表面活性劑溶液中，膜材與表面活性劑溶液的質(zhì)量比為1～10:100，在溫度為40～80℃下洗滌1～5小時(shí)；

c)強(qiáng)堿溶液浸泡：將強(qiáng)堿和水按質(zhì)量比1～4:10配制成強(qiáng)堿溶液，將膜材浸泡在強(qiáng)堿溶液中，膜材與強(qiáng)堿溶液的質(zhì)量比為1～10:100，在壓強(qiáng)為200～400千帕和溫度為110～150℃下浸泡10～24小時(shí)；

d)氧化劑溶液浸泡：將氧化劑和水按質(zhì)量比1:0.01～10配制成氧化劑溶液，將膜材浸泡在氧化劑溶液中，膜材與氧化劑溶液的質(zhì)量比為1～50:100，在溫度為20～80℃下浸泡1～20天，漂洗并烘干，得到純凈的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜。

所述b)步驟中表面活性劑為九氟丁烷磺酸鉀、十五氟辛酸銨、十五氟辛酸鈉或十五氟辛酸鉀。

所述c)步驟中強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰。

所述d)步驟中氧化劑為高錳酸鉀、重鉻酸鉀、次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、硫酸、硝酸或高氯酸。

與背景技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：