本發(fā)明涉及膜，涉及一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備及應(yīng)用，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域.

背景技術(shù)：

1、印染廢水中水回用目前普遍采用“物化+生化+超濾+反滲透(ro)”處理工藝.其中，ro產(chǎn)水直接回用；ro濃水納管排放到園區(qū)污水廠進(jìn)行集中處理.ro濃水經(jīng)過生化處理后，仍存在cod和電導(dǎo)率高的問題不易處理.ro濃水中的主要污染物主要是小分子有機(jī)物和無機(jī)鹽.直接排放到園區(qū)污水處理廠不利于生化處理，同時(shí)也造成了無機(jī)鹽的浪費(fèi).另一方面，在染色過程中，需要無機(jī)鹽(如na2so4)作為促染劑或緩染劑.ro濃水的處理一直是印染廢水回用技術(shù)的難點(diǎn).基于此，項(xiàng)目組前期開發(fā)出基于電滲析的高鹽濃水直接回用技術(shù).其工藝為“ro濃水+卷式超濾+螯合樹脂+電滲析”.其中卷式超濾的作用是對(duì)有機(jī)物/無機(jī)鹽進(jìn)行分離.目前，現(xiàn)有卷式超濾膜對(duì)小分子有機(jī)物截留效果一般，對(duì)ro濃水中cod和色度的去除率不理想，去除效果還有待提升.除此之外，國內(nèi)外關(guān)于提高卷式超濾膜對(duì)小分子有機(jī)物截留率的研究及應(yīng)用鮮有報(bào)道.目前只有少數(shù)幾個(gè)膜產(chǎn)品公司掌握了分離小分子有機(jī)物/無機(jī)鹽的卷式超濾膜制備技術(shù)，如中科瑞陽的nf8和美易的lcrnf.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有卷式超濾膜對(duì)小分子有機(jī)物截留效果不理想的問題，提出制備小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜，提高卷式超濾膜對(duì)小分子有機(jī)物的截留率，的同時(shí)降低靜電排斥效應(yīng)對(duì)截留率的影響，提高cod/無機(jī)鹽的分離效果，從而達(dá)到提高無機(jī)鹽回用率的目的.

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式提供了一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，所述制備方案包括以下步驟：s1：首先配制不同質(zhì)量濃度的mpd水相溶液；s2：然后配制不同質(zhì)量濃度的tmc油相溶液；s3：再然后配制不同質(zhì)量濃度的短線性胺溶液；s4：隨后用氣槍吹干psf底膜，使水相溶液與膜表面接觸一段時(shí)間，接著倒出多余的水相溶液，用氣槍吹干；s5：進(jìn)一步使油相溶液與膜表面接觸一段時(shí)間，倒出多余的油相溶液；s6：最后使短線性胺溶液與新生的聚酰胺層接觸一段時(shí)間；s6：倒出多余短線性胺溶液，在烘箱中熱固化處理一段時(shí)間；s7：將新生的膜片存放在去離子水中.

3、優(yōu)選的，所述多孔有機(jī)支撐膜為聚砜(psf)、聚丙烯腈(pan)、雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮(ppenk)或聚醚砜(pes)中的一種.

4、優(yōu)選的，所述多元胺水溶液在所述多孔有機(jī)支撐膜上充分吸收時(shí)間為30s～60s.

5、優(yōu)選的，所述多元酰氯有機(jī)溶液傾倒于多孔有機(jī)支撐膜上的反應(yīng)時(shí)間為10s～120s.

6、優(yōu)選的，所述短線性胺溶液傾倒于多孔有機(jī)支撐膜上的反應(yīng)時(shí)間為10s～120s.

7、優(yōu)選的，所述烘箱溫度為60～80℃.

8、優(yōu)選的，所述多元胺水相反應(yīng)物為間苯二胺(mpd)、對(duì)苯二胺(ppd)、六亞甲基四胺中的一種或者多種，且多元胺水溶液的濃度為0.03wt％～0.2wt％，

9、優(yōu)選的，所述多元酰氯油相反應(yīng)物為均苯三甲酰氯(tmc)、2，4，6-三氯-1，3，5-苯三甲酰氯、1，3，5三嗪-2.4.6-三酰氯的一種或者多種，且多元酰氯有機(jī)溶液濃度為0.005wt％～0.02wt％，以及應(yīng)用在所述界面聚合反應(yīng)中的油相溶劑，所述油相溶劑為正己烷.

10、優(yōu)選的，所述短線性胺反應(yīng)物為乙二胺(eda)，二乙烯三胺(deta)，三乙烯四胺(teta)，四乙烯五胺(tepa)，五乙烯六胺(peha)的一種或者多種，且短線性胺溶液濃度為0wt％～10.5wt％，所述溶劑為無水乙醇.

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

12、本發(fā)明制備了一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜.提高卷式超濾膜小分子有機(jī)物截留率的同時(shí)，降低了無機(jī)鹽的截留率，能夠提高cod/無機(jī)鹽的分離效果，從而達(dá)到提高無機(jī)鹽回用率的目的.這種制備方法操作簡單、且成本低.

技術(shù)特征：

1.一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，所述制備方案包括以下步驟：s1：首先配制不同質(zhì)量濃度的mpd水相溶液；s2：然后配制不同質(zhì)量濃度的tmc油相溶液；s3：再然后配制不同質(zhì)量濃度的短線性胺溶液；s4：隨后用氣槍吹干psf底膜，使水相溶液與膜表面接觸一段時(shí)間，接著倒出多余的水相溶液，用氣槍吹干；s5：進(jìn)一步使油相溶液與膜表面接觸一段時(shí)間，倒出多余的油相溶液；s6：最后使短線性胺溶液與新生的聚酰胺層接觸一段時(shí)間；s6：倒出多余短線性胺溶液，在烘箱中熱固化處理一段時(shí)間；s7：將新生的膜片存放在去離子水中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：多孔有機(jī)支撐膜為聚砜(psf)、聚丙烯腈(pan)、雜萘聯(lián)苯聚芳醚腈酮(ppenk)或聚醚砜(pes)中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：多元胺水溶液在所述多孔有機(jī)支撐膜上充分吸收時(shí)間為30s～60s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：多元酰氯有機(jī)溶液傾倒于多孔有機(jī)支撐膜上的反應(yīng)時(shí)間為10s～120s。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：短線性胺溶液傾倒于多孔有機(jī)支撐膜上的反應(yīng)時(shí)間為10s～120s。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：烘箱溫度為60～80℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：多元胺水相反應(yīng)物為間苯二胺(mpd)、對(duì)苯二胺(ppd)、六亞甲基四胺中的一種或者多種，且多元胺水溶液的濃度為0.03wt％～0.2wt％。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：多元酰氯油相反應(yīng)物為均苯三甲酰氯(tmc)、2,4,6-三氯-1,3,5-苯三甲酰氯、1,3,5三嗪-2.4.6-三酰氯的一種或者多種，且多元酰氯有機(jī)溶液濃度為0.005wt％～0.02wt％，以及應(yīng)用在所述界面聚合反應(yīng)中的油相溶劑，所述油相溶劑為正己烷。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小孔徑胺化-聚酰胺卷式超濾膜的制備方法，其特征在于：短線性胺反應(yīng)物為乙二胺(eda)，二乙烯三胺(deta)，三乙烯四胺(teta)，四乙烯五胺(tepa)，五乙烯六胺(peha)的一種或者多種，且短線性胺溶液濃度為0wt％～10.5wt％，所述溶劑為無水乙醇。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于膜技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種小孔徑胺化?聚酰胺卷式超濾膜的制備方法及應(yīng)用，利用二乙烯三胺(DETA)對(duì)聚酰胺層進(jìn)行胺化處理，通過優(yōu)化DETA的濃度，改變膜表面的電負(fù)性，優(yōu)化膜表面的荷電性，降低膜表面的電負(fù)性，從而降低靜電排斥效應(yīng)對(duì)截留率的影響，提高膜對(duì)小分子有機(jī)物/無機(jī)鹽的分離性能。這種制備方法操作簡單、且成本低。所制備的小孔徑胺化?聚酰胺卷式超濾膜能夠用于印染廢水處理領(lǐng)域中RO濃水的回用，以及醫(yī)藥行業(yè)中蛋白質(zhì)、多肽、藥物等大分子提純和脫色等應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：王海濤,陳文杰,許以農(nóng),常娜,劉鵬,李忠華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26