CN113694743A - 高盐废水处理用反渗透膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及反渗透膜加工技术领域，尤其涉及高盐废水处理用反渗透膜及其制备方法，高盐废水处理用反渗透膜，所述反渗透膜包括无纺布；设置在无纺布上增强机械强度的多孔支撑层，所述多孔支撑层在所述无纺布表面形成孔，设置在多孔支撑层上对高盐废水脱盐的脱盐层。本发明的反渗透膜由无纺布、多孔支撑层、脱盐层组成，无纺布为基底层为整个反渗透膜的支撑体，多孔支撑层增强反渗透膜的机械强度，脱盐层对高盐废水进行脱盐，本发明的反渗透膜中的脱盐层厚度为40nm‑50nm，脱盐层的致密度为60％‑80％，使反渗透膜具有优异的脱盐性能，适应对高盐度废水进行脱盐的需求，满足脱盐率需求的同时满足水的通过量。

Description

高盐废水处理用反渗透膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及反渗透膜加工技术领域，尤其涉及高盐废水处理用反渗透膜及其制备方法。
背景技术
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。
高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水。高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素，在微生物的生长过程中起着促进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高，会对微生物产生抑制和毒害作用，主要表现：盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离等。
当反渗透膜用于高盐废水处理时，需要反渗透膜具有较高的脱盐率，去除高盐废水中的盐类物质，普通的反渗透膜无法满足高盐废水中较高脱盐率的需求。针对上述问题，设计一种高盐废水处理用反渗透膜。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了高盐废水处理用反渗透膜及其制备方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
高盐废水处理用反渗透膜，所述反渗透膜包括
无纺布；
设置在无纺布上增强机械强度的多孔支撑层，所述多孔支撑层在所述无纺布表面形成孔，所述多孔支撑层表面内形成孔的总面积占多孔支撑层表面总面积的5％-15％，
设置在多孔支撑层上对高盐废水脱盐的脱盐层，所述脱盐层的厚度为40nm-50nm，脱盐层的致密度为60％-80％。
高盐废水处理用反渗透膜制备方法，包括以下步骤：
S1、配制铸膜液；
S2、通过铸膜机将铸膜液涂覆在无纺布上；
S3、将涂覆铸膜液的无纺布送入环境仓，将经过环境仓铸膜液充分浸入的无纺布送入凝胶槽凝胶，得到支撑层；
S4、配制溶解液；
S5、将无纺布上的支撑层通过溶解液，溶解液使支撑层的表面形成孔，得到多孔支撑层，将带有多孔支撑层的无纺布通过水洗设备进行水洗，得到基膜；
S6、配制脱盐层溶液；
S7、将脱盐层溶液经送料系统送入涂膜机中，将脱盐层溶液流延在基膜上，用刮刀刮出一层溶液层，经溶液层与基膜表面充分浸润反应后形成脱盐层；
S8、通过水洗设备对脱盐层进行水洗，得到反渗透膜。
作为上述技术方案的改进，所述溶解液包括：
基于100重量份的所述溶解液，10-40重量份的具有磺酸基的聚合物；和基于100重量份的所述溶解液，60-90重量份的所述含有两种或更多中溶剂的混合溶剂；
所述混合溶剂包含选自乙酸乙酯、三氯乙烯、泗氢呋喃、甲醇、二乙二醇、乙酸、乙二醇、二甲基乙酰胺中两种或更多种溶剂。
作为上述技术方案的改进，所述铸膜液的包括铸膜液主材料、溶剂和添加剂；将铸膜液主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；所述铸膜液主材料为聚砜、聚丙烯、聚丙烯腈三种中的任意一种或者其混合物。
作为上述技术方案的改进，所述脱盐层溶液包括脱盐层主材料、溶剂和添加剂；将脱盐层主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；
所述脱盐层主材料为醋酸纤维素、芳香聚酰胺、脂肪族聚酰胺三种中的任意一种或者其混合物。
本发明的有益效果：
本发明的反渗透膜由无纺布、多孔支撑层、脱盐层组成，无纺布为基底层为整个反渗透膜的支撑体，多孔支撑层增强反渗透膜的机械强度，脱盐层对高盐废水进行脱盐，本发明的反渗透膜中的脱盐层厚度为40nm-50nm，脱盐层的致密度为60％-80％，使反渗透膜具有优异的脱盐性能，适应对高盐度废水进行脱盐的需求，满足脱盐率需求的同时满足水的通过量；
本高盐废水处理用反渗透膜制备方法，对铸膜液进行配制，涂覆在无纺布上形成支撑层；配制溶解液，支撑层与溶解液接触形成多孔支撑层；带有多孔支撑层的无纺布通过水洗设备进行水洗，得到基膜；配制脱盐层溶液，流延在多孔支撑层上形成脱盐层，经过水洗后形成反渗透膜，本发明的制备方法简单，容易操作，使反渗透膜具有优异的脱盐性能，适应对高盐度废水进行脱盐的需求，满足脱盐率需求的同时满足水的通过量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
实施例
高盐废水处理用反渗透膜，反渗透膜包括
无纺布；
设置在无纺布上增强机械强度的多孔支撑层，多孔支撑层在无纺布表面形成孔，多孔支撑层表面内形成孔的总面积占多孔支撑层表面总面积的5％-15％，
设置在多孔支撑层上对高盐废水脱盐的脱盐层，脱盐层的厚度为40nm-50nm，脱盐层的致密度为60％-80％。
高盐废水处理用反渗透膜制备方法，包括以下步骤：
S1、配制铸膜液；
S2、通过铸膜机将铸膜液涂覆在无纺布上；
S3、将涂覆铸膜液的无纺布送入环境仓，将经过环境仓铸膜液充分浸入的无纺布送入凝胶槽凝胶，得到支撑层；
S4、配制溶解液；
S5、将无纺布上的支撑层通过溶解液，溶解液使支撑层的表面形成孔，得到多孔支撑层，将带有多孔支撑层的无纺布通过水洗设备进行水洗，得到基膜；
S6、配制脱盐层溶液；
S7、将脱盐层溶液经送料系统送入涂膜机中，将脱盐层溶液流延在基膜上，用刮刀刮出一层溶液层，经溶液层与基膜表面充分浸润反应后形成脱盐层；
S8、通过水洗设备对脱盐层进行水洗，得到反渗透膜。
高盐废水处理用反渗透膜制备方法，溶解液包括：
基于100重量份的溶解液，10-40重量份的具有磺酸基的聚合物；和基于100重量份的溶解液，60-90重量份的含有两种或更多中溶剂的混合溶剂；
混合溶剂包含选自乙酸乙酯、三氯乙烯、泗氢呋喃、甲醇、二乙二醇、乙酸、乙二醇、二甲基乙酰胺中两种或更多种溶剂。
铸膜液的包括铸膜液主材料、溶剂和添加剂；将铸膜液主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；铸膜液主材料为聚砜、聚丙烯、聚丙烯腈三种中的任意一种或者其混合物。
脱盐层溶液包括脱盐层主材料、溶剂和添加剂；将脱盐层主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；
脱盐层主材料为醋酸纤维素、芳香聚酰胺、脂肪族聚酰胺三种中的任意一种或者其混合物。
本案中，本发明的反渗透膜由无纺布、多孔支撑层、脱盐层组成，无纺布为基底层为整个反渗透膜的支撑体，多孔支撑层增强反渗透膜的机械强度，脱盐层对高盐废水进行脱盐，本发明的反渗透膜中的脱盐层厚度为40nm-50nm，脱盐层的致密度为60％-80％，使反渗透膜具有优异的脱盐性能，适应对高盐度废水进行脱盐的需求，满足脱盐率需求的同时满足水的通过量。
本高盐废水处理用反渗透膜制备方法，对铸膜液进行配制，涂覆在无纺布上形成支撑层；配制溶解液，支撑层与溶解液接触形成多孔支撑层；带有多孔支撑层的无纺布通过水洗设备进行水洗，得到基膜；配制脱盐层溶液，流延在多孔支撑层上形成脱盐层，经过水洗后形成反渗透膜，本发明的制备方法简单，容易操作，使反渗透膜具有优异的脱盐性能，适应对高盐度废水进行脱盐的需求，满足脱盐率需求的同时满足水的通过量；
环境仓的设置，在铸膜液凝胶前进入环境仓，防止铸膜液过早硬化，影响反渗透膜的成品质量，
溶解液与支撑层接触形成多孔支撑层的设置，可以使支撑层上形成多个微孔，可以容易的调节孔径分布、密度和孔面积比等，改善反渗透膜脱盐率、渗透通量等性能。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.高盐废水处理用反渗透膜，其特征在于：所述反渗透膜包括
无纺布；
设置在无纺布上增强机械强度的多孔支撑层，所述多孔支撑层在所述无纺布表面形成孔，所述多孔支撑层表面内形成孔的总面积占多孔支撑层表面总面积的5％-15％，
设置在多孔支撑层上对高盐废水脱盐的脱盐层，所述脱盐层的厚度为40nm-50nm，脱盐层的致密度为60％-80％。
2.根据权利要求1所述的高盐废水处理用反渗透膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、配制铸膜液；
S2、通过铸膜机将铸膜液涂覆在无纺布上；
S3、将涂覆铸膜液的无纺布送入环境仓，将经过环境仓铸膜液充分浸入的无纺布送入凝胶槽凝胶，得到支撑层；
S4、配制溶解液；
S5、将无纺布上的支撑层通过溶解液，溶解液使支撑层的表面形成孔，得到多孔支撑层，将带有多孔支撑层的无纺布通过水洗设备进行水洗，得到基膜；
S6、配制脱盐层溶液；
S7、将脱盐层溶液经送料系统送入涂膜机中，将脱盐层溶液流延在基膜上，用刮刀刮出一层溶液层，经溶液层与基膜表面充分浸润反应后形成脱盐层；
S8、通过水洗设备对脱盐层进行水洗，得到反渗透膜。
3.根据权利要求2所述的高盐废水处理用反渗透膜制备方法，其特征在于：所述溶解液包括：
基于100重量份的所述溶解液，10-40重量份的具有磺酸基的聚合物；和基于100重量份的所述溶解液，60-90重量份的所述含有两种或更多中溶剂的混合溶剂；
所述混合溶剂包含选自乙酸乙酯、三氯乙烯、泗氢呋喃、甲醇、二乙二醇、乙酸、乙二醇、二甲基乙酰胺中两种或更多种溶剂。
4.根据权利要求2所述的高盐废水处理用反渗透膜制备方法，其特征在于：所述铸膜液的包括铸膜液主材料、溶剂和添加剂；将铸膜液主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；所述铸膜液主材料为聚砜、聚丙烯、聚丙烯腈三种中的任意一种或者其混合物。
5.根据权利要求2所述的高盐废水处理用反渗透膜制备方法，其特征在于：所述脱盐层溶液包括脱盐层主材料、溶剂和添加剂；将脱盐层主材料、溶剂和添加剂投入反应罐中对其进行加热、混合、搅拌形成液体；
所述脱盐层主材料为醋酸纤维素、芳香聚酰胺、脂肪族聚酰胺三种中的任意一种或者其混合物。
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