[發明專利]一種納米孔徑聚偏氟乙烯中空纖維膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011435371.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN114618326A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 黃水木;劉冠文
• 申請（專利權）人: 廣東益民環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/08;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種納米孔徑聚偏氟乙烯中空纖維膜以及其制備方法。該中空纖維膜采用聚偏氟乙烯作為膜材料，添加高分子親水改性劑、高分子成孔劑、溶劑等制成鑄膜液，采用非溶劑致相分離法即干?濕法工藝制備聚偏氟乙烯中空纖維膜。制備的聚偏氟乙烯中空纖維膜具有良好的親水性、抗污染性、抗拉及抗壓強度高，膜的平均孔徑為0.001～0.01μm，純水通量為100～300L/M2·H(0.1MPa、25℃)。本發明的聚偏氟乙烯中空纖維膜采用外壓過濾方式，膜表面的污染物容易清洗，孔徑小、孔徑接近或達到納濾膜的孔徑、過濾精度高，特別適合應用于市政自來水處理，家用及商用飲用水過濾處理，如家庭、學校、商場、辦公樓等飲用水過濾處理，還可用于市政及工業污水處理，釀酒、食品和藥品的過濾及凈化處理。

技術領域

本發明涉及一種納米孔徑聚偏氟乙烯中空纖維膜及其非溶劑致相分離法的制備方法。

背景技術

膜分離技術是解決目前環境污染和水資源短缺的重要高新技術，是當今世界上污水處理，再生回用以及凈水制作的最有效也是最基本的技術方法之一。由于輸送管道的老化及污染，以及二次供水池中會產生細菌及其它的微生物，造成輸送到用戶的自來水可能會帶有鐵銹、泥沙、細菌等危害居民飲水健康的物質，因此家用及商用飲用水一般需要經過膜過濾處理去除對人體有害的物質才達到飲用的標準。

目前自來水廠的常規水處理工藝主要有混凝、絮凝、沉淀、過濾、消毒等工藝，去除原水中的懸浮物、顆粒、濁度、色度，殺滅水中大部分的有害病原微生物，保證飲用水的基本安全。隨著社會的不斷發展，近年來各地的飲用水源普遍受到生活及工業污水、廢水的污染，使得原水中的有機物及氨氮含量增加，原水帶色、帶味、水質變差。常規水處理工藝對這類水源的凈化能力有限，處理后產水中有機物及氨氮濃度仍較高，水質達不到標準要求。

賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲(簡稱兩蟲)是兩種嚴重危害水質安全的致病性原生動物寄生蟲，是目前飲用水處理中倍受關注的致病微生物。兩蟲主要通過被污染的飲用水或食物而感染人類，普通人對兩蟲疾病普遍易感染，尤其是免疫力低下或缺陷者，如嬰幼兒、艾滋病患者等更易受感染。人體感染兩蟲后可能出現惡心、厭食、全身不適、腹瀉、突發性惡臭水樣便、低熱甚至死亡等臨床癥狀，絕大多數抗生素對其治療無效，主要依賴于人體自身的抵抗力。由于兩蟲具有抗氯性，因此飲用水處理中使用的常規氯消毒不能有效滅活兩蟲。水是人之生存根本，從飲用水的安全角度出發，應重視兩蟲對人體健康的危害，加強從源頭到用水點的全流程控制和去除滅火，最大限度降低兩蟲危害。

隨著水源水質的不斷惡化和新污染物的產生，水質標準的不斷提高，采用常規處理工藝后的出水已不能滿足飲用水水質的要求，因此在常規處理工藝后增加深度處理工藝是非常有必要的。目前國內有很多自來水廠在常規處理工藝后增加了超濾膜過濾處理工藝，超濾膜可截留膠體、蛋白質、微生物及大分子有機物，允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過，通過超濾膜過濾處理可以大大提高自來水的水質，為用戶提供更安全、可靠的飲用水。目前市場上超濾膜的孔徑大部分在0.01μm以上，基本可以滿足過濾精度要求，但對于一些小分子量有機物和病毒難以根除。

聚偏氟乙烯材料的化學穩定性優異，其抗污染性是眾多膜材料中最出眾的；聚偏氟乙烯耐氧化劑(次氯酸鈉等)的能力是聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等材料的數倍以上。由于聚偏氟乙烯的性能優良，聚偏氟乙烯是國際上一種流行的制膜材料，目前聚偏氟乙烯中空纖維膜主要應用在工業方面，相關的膜制備專利也是針對應用在工業方面的聚偏氟乙烯中空纖維膜，在民用方面應用，特別是專門在民用飲用水過濾處理方面，而且膜孔徑在0.01μm以下的聚偏氟乙烯中空纖維膜極少報道。本發明采用聚偏氟乙烯材料制備納米孔徑中空纖維膜，具有親水性好、抗污染性好，采用外壓過濾方式，膜表面的污染物容易清洗，孔徑小、孔徑接近或達到納濾膜的孔徑，特別適合應用于市政自來水處理，家用及商用飲用水過濾處理，如家庭、學校、商場、辦公樓等飲用水過濾處理，還可用于市政及工業污水處理，釀酒、食品和藥品的過濾及凈化處理。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種納米孔徑聚偏氟乙烯中空纖維膜。該中空纖維膜具有親水性好、抗污染性好，孔徑小、孔徑接近或達到納濾膜的孔徑。