[發(fā)明專利]分鹽納濾膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109758929B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 秦舒浩;陳福明;謝巧玲;王丹丹
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D69/12;B01D67/00
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本發(fā)明涉及分鹽納濾膜及其制備方法。分鹽納濾膜由含有不同表面活性劑、有機溶劑及多元胺的水相和含有酰氯及添加劑有機相在基膜上界面聚合而成。制備方法包括：⑴將聚砜超濾膜放在純水中浸泡30min，然后取出；⑵再將其浸入水相中10～30min，取出，室溫晾干5～20min；⑶浸入有機相1～3分鐘，取出，晾干；⑷進行酸洗、熱處理，得到該納濾膜。該納濾膜包括超濾基膜以及在基膜表面形成的聚酰胺層，通過改變表面活性劑和水相及有機相的添加劑來控制界面聚合的過程，從而在基膜表面形成聚酰胺分離功能層。該方法過程易控制、分離效率高、選擇性好，能增加分鹽的選擇性，由此解決鹽份分離回收并轉化為資源再利用的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及水處理領域，特別涉及一種分鹽納濾膜及其制備方法。

背景技術

納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅動的膜分離過程，納濾膜的研究始于20世紀70年代，是由反滲透膜發(fā)展而來。其主要有幾個特點，一是納濾膜的孔徑范圍在幾納米左右，截留分子量介于超濾和反滲透之間，約為200-1000。二是其表面一般都帶電荷，對同種電荷的無機離子有排斥作用，特別是對于高價離子，篩分作用較為明顯。三是操作壓力低，一般小于1MPa，在能耗和設備投資上面都有一定的優(yōu)勢。納濾膜被廣泛應用于水質軟化和飲用水深度處理、動植物類產品的分離純化及濃縮、廢水處理中與生化法結合、化工和醫(yī)藥產品的濃縮與純化等。

制備納濾膜的方法有很多，如相轉化法、界面聚合法、荷電化法、無機改性等，其中界面聚合法是目前商業(yè)化納濾膜的主要方法。納濾膜由于其孔徑與表面電荷的協(xié)同作用，其主要表現(xiàn)為對于二價離子有較高的截留率，而對于一價離子截留率一般，從而表現(xiàn)對鹽的選擇性篩分。CN101934201A公布了利用界面聚合制備納濾膜的方法，其納濾膜對硫酸鎂的截留率大于97％，但同時對單價鹽氯化鈉的截留率也有50％左右。在CN105597572A中，其利用界面聚合法制備的納濾膜通量很高，但當膜對硫酸鎂的截留率為97％時，對單價鹽氯化鈉的截留率也高達65％左右，選擇性一般。

現(xiàn)如今，納濾膜的應用也越來越廣，在近年來興起的工業(yè)污水近零排放中，納濾膜也常用在鹽份分離回收并轉化為資源再利用的過程中，但這就需要其具有更高的選擇性來提高鹽分的利用率

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有膜對分鹽選擇性的改進需求，本發(fā)明的目的是提供一種超濾基膜以及在基膜表面形成的聚酰胺層，通過改變表面活性劑和水相及有機相的添加劑來控制界面聚合的過程，從而在基膜表面形成聚酰胺分離功能層的高選擇性的分鹽納濾膜。本發(fā)明的另一目的是提供一種過程易控制、分離效率高、選擇性好，當其對二價鹽(如硫酸鎂)的截留率為99％時，對單價鹽(如氯化鈉)的截留率僅為20％左右，能增加分鹽的選擇性，由此解決鹽份分離回收并轉化為資源再利用技術問題的分鹽納濾膜的制備方法。

本發(fā)明的技術解決方案是所述分鹽納濾膜，其特殊之處在于，所述分鹽納濾膜由含有不同表面活性劑、有機溶劑及多元胺的水相和含有酰氯及添加劑有機相在基膜上界面聚合而成，并通過改變表面活性劑和水相及有機相的添加劑來控制界面聚合的過程，從而在基膜表面形成聚酰胺分離功能層。

作為優(yōu)選：所述表面活性劑為濃度0.2％～1％(w/v)的聚乙二醇辛基苯基醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種。

作為優(yōu)選：所述多元胺為濃度0.4％-1％(w/v)的間苯二胺、哌嗪、對苯二胺中的一種。

作為優(yōu)選：所述有機溶劑包括濃度0.5％-2％(w/v)的N-甲基吡咯烷酮，N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一種。

作為優(yōu)選：所述酰氯濃度為0.1％-0.5％(w/v)的均三苯甲酰氯、間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯中的一種，進一步優(yōu)選為均苯三甲酰氯。

作為優(yōu)選：所述添加劑為0.3％～1％(w/v)的丙酮、四氫呋喃、聚二甲基硅氧烷中的一種或幾種。