CN112755820B - 一种中空纤维超滤膜处理液及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种中空纤维超滤膜处理液，其包括环氧树脂、稀释剂、渗透剂和固化剂，其中，环氧树脂为粘度低于60cps的脂环族环氧树脂，固化剂为593固化剂。本发明所提供的中空纤维超滤膜处理液所含的各组分的分子量均比较低，可以透过超滤膜皮层上的纳米级微孔，且具有低粘度和低表面张力的特点，从而能在10‑30min内渗透到膜丝的支撑层；所提供的中空纤维超滤膜处理液本身是可以自固化的，同时，与普通双酚A型的环氧树脂胶有很好的相容性，不会影响后续罐封的效果；所提供的中空纤维超滤膜处理液在支撑层内固化后，成品膜组件内压运行时污水就不能再从支撑层进入膜丝了，从而保护了膜丝的支撑层不受污染。

Description

一种中空纤维超滤膜处理液及其应用
技术领域
本发明涉及超滤膜技术领域，更具体地，涉及一种中空纤维超滤膜处理液及其应用。
背景技术
中空纤维超滤是广泛用于大分子物质的分离、浓缩和提纯的一种膜分离技术。中空纤维超滤膜是一种最为先进成熟的膜元件，它在水处理应用中效果极为显著，出水的水质能够完全达到国家限制的排放标准，而且很多处理过的水质能够直接回用，中空纤维超滤膜处理的水之所以回用率比较高，是因为它的外径只有0.5-2.0mm，内径只有0.3-1.4mm，而且管壁上布满了微孔，它能够截留几千至几十万的分子量，所以它的截污能力极强，用水量较大的企业运用此膜，可以使水资源得到充分的回收利用，节能减排，降低了企业的生产成本。
中空纤维超滤膜是最为先进的高分子分离膜，其净水性能强，被广泛应用于溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术；其主要是运用了动态的过滤过程，在中空纤维的外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式，被截留物质可随浓缩小排除，不致堵塞膜表面，可长期连续运行；它的使用过程简单、不需加热、节约能源、低压运行、此装置的占地面积小。
公知的中空纤维超滤膜封装技术，是对膜丝进行预堵孔后，用环氧树脂胶或聚氨酯胶进行罐封，胶水固化后切除预留胶层，露出膜丝孔，而膜丝支撑层是没有胶水渗透的。对于内压膜，运行时含有污染物的原水从膜丝内孔进入，过滤后的干净产水从膜丝外皮层透出。
然而，通过对使用1-3年的内压运行的超滤膜进行解剖，发现膜丝支撑层有不可逆的污染；其产生的原因是支撑层的孔径要远大于皮层，污水会缓慢的从支撑层进入膜丝，形成污染，而这种污染通常是不可逆的。
迄今为止，尚未见到有关彻底解决超滤膜支撑层被污染的相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的技术问题，提供一种中空纤维超滤膜处理液及其应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种中空纤维超滤膜处理液，包括环氧树脂、稀释剂、渗透剂和固化剂，所述环氧树脂为粘度低于60cps的脂环族环氧树脂，所述固化剂为593固化剂。
在上述技术方案中，所述中空纤维超滤膜处理液包括以下重量份含量的组分：
Figure BDA0002891079180000021
进一步地，在上述技术方案中，所述稀释剂为稀释剂AGE和/或稀释剂BGE。
进一步地，在上述技术方案中，所述渗透剂为乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或多种。
再进一步地，在上述技术方案中，所述中空纤维超滤膜处理液由以下重量份的组分组成：
Figure BDA0002891079180000022
具体地，在上述技术方案中，所述脂环族环氧树脂CER170为武汉森茂精细化工有限公司的脂环族环氧树脂CER170产品。
具体地，在上述技术方案中，所述中空纤维超滤膜处理液在25℃下的粘度小于60cps。
本发明另一方面提供了上述中空纤维超滤膜处理液在防止中空纤维超滤膜支撑层被污染的处理中的应用。
具体地，上述中空纤维超滤膜处理液在防止中空纤维超滤膜支撑层被污染的处理中的应用包括，将所述中空纤维超滤膜进行预堵孔后，将所述中空纤维超滤膜的两端分别浸入中空纤维超滤膜处理液中，浸泡10-30min后，取出自然晾干。
具体地，在上述技术方案中，所述浸入的深度为3-5cm。
具体地，在上述技术方案中，所述自然晾干的时间为30-60min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所提供的中空纤维超滤膜处理液所含的各组分的分子量均比较低，可以透过超滤膜皮层上的纳米级微孔，且具有低粘度和低表面张力的特点，从而能在10-30min内渗透到膜丝的支撑层；
(2)本发明所提供的中空纤维超滤膜处理液本身是可以自固化的，同时，与普通双酚A型的环氧树脂胶有很好的相容性，不会影响后续罐封的效果；
(3)本发明所提供的中空纤维超滤膜处理液在支撑层内固化后，成品膜组件内压运行时污水就不能再从支撑层进入膜丝了，从而保护了膜丝的支撑层不受污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
以下实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。
基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
本发明实施例提供了一种中空纤维超滤膜处理液，其主要成分包括环氧树脂、稀释剂、渗透剂和固化剂。
其中：
环氧树脂为低粘度的脂环族环氧树脂，具体可选武汉森茂精细化工有限公司的粘度为55cps的脂环族环氧树脂CER170产品；
稀释剂为稀释剂AGE和/或稀释剂BGE；
渗透剂为乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或多种；
固化剂为593固化剂。
该中空纤维超滤膜处理液中，环氧树脂、稀释剂、渗透剂和固化剂的重量份之比为(90-115)：(10-20)：(5-10)：(30-60)。
本发明实施例中所提供的中空纤维超滤膜处理液的处理方法具体包括：
采用现有技术中的公知技术将中空纤维超滤膜进行预堵孔；
再将所述中空纤维超滤膜的两端分别浸入中空纤维超滤膜处理液中，浸入深度3-5cm，浸泡10-30min；
取出后，自然晾干30-60min。
实施例1
本发明实施例提供了一种中空纤维超滤膜处理液。
(1)原料组成：
Figure BDA0002891079180000041
(2)制备方法
具体步骤如下：
按上述比例分别称取各原料备用；
将脂环族环氧树脂CER170和渗透剂(丙醇)加入到稀释剂(BGE)中搅拌均匀；
在使用前，将593固化剂加入并混合均匀。
实施例2
本发明实施例提供了一种中空纤维超滤膜处理液。
(1)原料组成：
Figure BDA0002891079180000051
(2)制备方法
具体步骤如下：
按上述比例分别称取各原料备用；
将脂环族环氧树脂CER170和渗透剂(异丙醇)加入到稀释剂(AGE)中搅拌均匀；
在使用前，将593固化剂加入并混合均匀。
实施例3
本发明实施例提供了一种中空纤维超滤膜处理液。
(1)原料组成：
Figure BDA0002891079180000052
(2)制备方法
具体步骤如下：
按上述比例分别称取各原料备用；
将脂环族环氧树脂CER170和渗透剂(乙醇)加入到稀释剂(AGE)和稀释剂(BGE)中搅拌均匀；
在使用前，将593固化剂加入并混合均匀。
效果验证
将本发明实施例1-3所制备的中空纤维超滤膜处理液分别用于防止中空纤维超滤膜支撑层被污染的处理中，具体过程如下：
将所述中空纤维超滤膜进行预堵孔后，将所述中空纤维超滤膜的两端分别浸入中空纤维超滤膜处理液中，控制浸入深度为4.5cm，浸泡10-30min后，取出自然晾干45min。
将晾干后的成品膜组件端面在40-100倍的显微镜下观察，可以明显观察到膜丝支撑层充满固化后的处理液。
同时，将分别用本发明实施例1-3所制备的中空纤维超滤膜处理液处理过的成品膜组件与未经任何处理(不浸泡处理液)的成品膜组件在相同条件下模拟运行：
其中，原水为浓度为0.1wt％的墨汁，运行压力为0.1MPa，采用全错流过滤，运行24h后，对比结果。
其中，采用实施例1、实施例2和实施例3所制备的中空纤维超滤膜处理液处理过的成品膜组件的通量下降分别为10.8％、12.2％和11.7％，而未经任何处理(不浸泡处理液)的成品膜组件的通量下降为35.8％。
此外，将运行测试完成后的成品膜组件端面在40-100倍的显微镜下观察，未经任何处理(不浸泡处理液)的成品膜组件的支撑层明显被黑色颗粒物污染，而采用实施例1、实施例2和实施例3所制备的中空纤维超滤膜处理液处理过的成品膜组件的支撑层充满固化后的处理液，未被污染。
最后，以上实施例仅为本发明较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种中空纤维超滤膜处理液在防止中空纤维超滤膜支撑层被污染的处理中的应用，其特征在于，
包括，将所述中空纤维超滤膜进行预堵孔后，将所述中空纤维超滤膜的两端分别浸入中空纤维超滤膜处理液中，浸泡10-30min后，取出自然晾干；
所述中空纤维超滤膜处理液包括环氧树脂、稀释剂、渗透剂和固化剂，所述环氧树脂为粘度低于60cps的脂环族环氧树脂，所述固化剂为593固化剂；
所述中空纤维超滤膜处理液包括以下重量份含量的组分：
；
所述稀释剂为稀释剂AGE和/或稀释剂BGE；
所述渗透剂为乙醇、丙醇和异丙醇中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述中空纤维超滤膜处理液由以下重量份的组分组成：
。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述中空纤维超滤膜处理液在25℃下的粘度小于60cps。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，
所述浸入的深度为3-5cm；
和/或，所述自然晾干的时间为30-60min。
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