CN114950136A - 一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法。该方法包括:在高极性有机溶剂中加入致孔剂和聚合物,加热下搅拌溶解,配制得到铸膜液,并刮涂在聚酯无纺布上制成膜;将所刮制的膜片作为支撑层浸入含有水相添加剂、酸接受剂和多元胺单体的水相溶液中0.5‑2min,阴干并除去表面多余水珠,再将其浸入含多元酰氯的有机相溶液中0.5‑2min,膜片取出常温下晾干,经去离子水水洗、烘干得到聚酰胺复合纳滤膜。本发明方法制备得到的聚酰胺纳滤膜,在油田回注水系统中能保持较高的二价离子选择性脱除性能,同时具备良好的耐污染性能。
Description
技术领域
本申请涉及水处理膜技术领域,更具体地涉及纳滤膜技术领域,特别涉及一 种高效处理油田回注水的聚酰胺纳滤膜及其制备方法。
背景技术
在油田开采过程中,随着开采时间的延长,油田开发不断深入、油层压力逐 渐下降,当油层压力下降到一定程度时,原油中油气比上升,导致原油粘度增加, 流动性降低,使得原油开采相对困难,开采效率降低。为保持油层压力,延长油 井开采寿命,目前采用的主流方法就是向油井地层中注水,使油层压力保持稳定 或上升,达到油井稳产高产,提高采收率的目的。在注水采油过程中,注入水和 原油一起采出,经过油水分离后会产生大量的油田废水,若将含油废水直接外排, 将造成严重的环境污染问题,同时又浪费了水资源,如果将废水处理后重新回注 地层补充油井压力,不但可以避免环境污染,而且节约了大量的水资源。
油田回注水要求注水水质需要满足低硬度,且需要保持一定含盐量,硬度过 高容易因为无机结垢堵塞采油管道,增大开采成本,而注水中盐量过低将会导致 油井中粘土发生膨胀,不利于原油的开采;其次对于水体中的悬浮物及油类物质 也需要尽可能的脱除。
传统回注水处理工艺包括絮凝、沉淀、过滤等工序再结合微滤或超滤膜处理 方式,随着采油技术的发展,水中聚合物含量升高、废水中水质矿化硬度较高, 传统处理工艺难以实现聚合物及硬度的高效脱除。纳滤水处理工艺具有能耗低、 系统应用灵活、选择性高且受外部环境影响小等优点,可实现低分子有机聚合物 和钙镁离子的高效脱除,然而常规纳滤膜耐污染性能较差,实际应用中较容易产 生膜元件污堵情况,导致膜元件产水性能大幅衰减。
因此,如何开发一款适用于油田回注水处理的高选择性耐污染纳滤膜是目前 回注水处理领域一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是克服现有技术的不足,开发一种耐污染高选 择性的适用于油田回注水处理的纳滤膜,该纳滤膜能在100psi的运行压力下, 膜片对于MgSO4的脱盐率不低于98.5%,同时膜片通量在25GFD以上。
本发明技术的解决方案是采用共混聚合物制备的支撑层,通过调节共混聚合 物比例控制支撑层亲水性,改善支撑层表面水相单体分布的均匀性,更利于形成 无缺陷的聚酰胺分离层结构;同时选用水相添加剂、多元胺单体、酸接受剂和水 配制水相溶液,水相添加剂能够促进界面聚合过程中水相单体向油相的扩散,增 加两相间的扩散接触面积,提升界面聚合反应速率,增大界面处初生层交联度, 利于脱盐性能的提升;其次,水相添加剂的加入对复合膜的耐污染性能也有明显 提升。
本发明一种适用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法,包含步骤如 下:
1)在高极性有机溶剂中加入致孔剂和聚合物,加热下搅拌溶解,配制得到 铸膜液,并刮涂在聚酯无纺布上制成膜;
2)将所刮制的膜片作为支撑层浸入含有水相添加剂、酸接受剂和多元胺单 体的水相溶液中0.5-2min,阴干并除去表面多余水珠,再将其浸入含多元酰氯 的有机相溶液中0.5-2min,膜片取出,经去离子水水洗、烘干得到聚酰胺复合 纳滤膜;
其中,所述的聚合物为铸膜液中聚合物为聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚砜、磺化 聚砜的一种或多种,聚合物总含量占所述铸膜液质量百分比为16-19%;
所述的水相溶液中,各组分及组分质量百分含量为:多元胺单体1.0-5.0%、 水相添加剂0.5-5%,余量为水;
所述有机相溶液由多元酰氯和有机溶剂组成,其中多元酰氯的质量百分含量 为0.2-1.0%。
作为优选,上述制备方法中铸膜液致孔剂选取聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、 N-甲基吡咯烷酮、氯化锂、和羟甲基纤维素中的一种或多种,且总量控制在 0.4-4.0%之间。
作为优选,水相中多元胺单体选取环己二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二 胺、哌嗪、对苯二甲胺、联苯胺、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺中的一种或多种。
作为优选,水相添加剂选择聚乙二醇、柠檬酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙 烯醇、乙醇胺、膦酸类助剂、羧酸型甜菜碱两性离子聚合物的一种或多种。
作为优选,上述制备方法中,选取质量百分比为0.5-2.5%磷酸钠作为酸接 受剂;
作为优选,上述制备方法中,选取对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯和均苯三甲 酰氯中的一种或多种作为有机相单体。
作为优选,上述制备方法中有机相选取的有机溶剂包含正己烷、正庚烷、环 己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、ISOPAR-E、ISOPAR-G中的一种或多种。
本发明进一步提供了由上述制备方法制备得到的聚酰胺纳滤膜。
本发明进一步提供了一种上述的聚酰胺纳滤膜在聚酰胺纳滤膜在油田回注 水处理中的应用。
与现有技术比较,本发明采用水相添加剂廉价易得,能高效地提升水相单体 向有机相界面的扩散速率,增大两相的接触面,使界面聚合反应进行得更完全, 同时能一定程度上提升膜面抗污染性能;另一方面,选用共混聚合作为复合膜支 撑层,调节亲水性的同时,改善了表层微观结构的完整性,对复合膜的整体机械 强度也有明显提高。本发明聚酰胺纳滤膜在100psi压力下,原水浓度(MgSO4) 2000ppm,温度25℃,膜片通量不低于25GFD且膜片脱盐率不低于98.5%。
具体实施方式
下面就本发明的具体实施方式举例说明;
以下实例阐述了基于一种简单新型高通量纳滤膜的制备方法,下述实例仅提 供说明而非限定本发明;
以下实例中脱盐率代表(原水浓度-纯水浓度)/原水浓度,通量则代表通过 膜片单位膜面积的产水流量,单位记作Gal·ft2/d(GFD),牛血清蛋白(BSA) 用于评测膜片耐有机污染性能。
实施例1
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g聚砜(17 wt%)和90g聚偏氟乙烯(2wt%)及36g氯化锂(0.8wt%)加入盛有3609gDMF (80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后聚合物溶液 中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置备用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混铸膜液均匀刮涂在聚酯无纺 布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶固化过 程,刮制得到多孔支撑层共混膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保证两相 间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.5wt%)加入纯水(96wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,置于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min, 最后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行耐有机污染 验证实验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000 ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 膜片 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | |
1 | 初始性能 | 实例1制备膜片 | 26.25 | 99.65 |
2 | BSA循环24h后 | 实例1制备膜片 | 24.66 | 99.73 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例1制备膜片 | 26.02 | 99.52 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例1制备膜片 | -0.87% | -0.13% |
实施例2
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17wt%)和90g聚偏氟乙烯(2wt%)及36g氯化锂(0.8wt%)加入盛有 3609gDMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后 聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置备 用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混铸膜液均匀刮涂在聚酯无纺 布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶固化过 程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保证两相 间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.5wt%)加入纯水(96wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC,搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 膜片 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | |
1 | 初始性能 | 实例2制备膜片 | 26.56 | 99.71 |
2 | BSA循环24h后 | 实例2制备膜片 | 25.23 | 99.75 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例2制备膜片 | 26.38 | 99.60 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例2制备膜片 | -0.67% | -0.11% |
实施例3
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17wt%)和90g聚醚砜(2wt%)及36g氯化锂(0.8wt%)加入盛有3609 gDMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后聚合 物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置备用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混铸膜液均匀刮涂在聚酯无纺 布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶固化过 程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保证两相 间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.5wt%)加入纯水(96wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC,搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 膜片 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | |
1 | 初始性能 | 实例3制备膜片 | 25.64 | 99.28 |
2 | BSA循环24h后 | 实例3制备膜片 | 24.03 | 99.68 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例3制备膜片 | 25.48 | 99.33 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例3制备膜片 | -0.62% | +0.05% |
实施例4
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17.0wt%)和90g聚醚砜(2.0wt%)及36g氯化锂(0.8wt%)加入盛有 3609gDMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后 聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置备 用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混聚合物铸膜液均匀刮涂在聚 酯无纺布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶 固化过程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保 证两相间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.75wt%)加入纯水(95.75wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC,搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 膜片 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | |
1 | 初始性能 | 实例4制备膜片 | 25.82 | 99.48 |
2 | BSA循环24h后 | 实例4制备膜片 | 24.25 | 99.68 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例4制备膜片 | 25.86 | 99.40 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例4制备膜片 | +0.15% | -0.08% |
实施例5
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17.0wt%)和90g聚醚砜(2.0wt%)及36g氯化锂(0.8wt%)加入盛有 3609gDMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后 聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置备 用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混聚合物铸膜液均匀刮涂在聚 酯无纺布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶 固化过程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保 证两相间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(1.0wt%)加入纯水(95.5wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC,搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 膜片 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | |
1 | 初始性能 | 实例5制备膜片 | 25.62 | 99.26 |
2 | BSA循环24h后 | 实例5制备膜片 | 24.00 | 99.42 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例5制备膜片 | 25.82 | 99.44 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例5制备膜片 | +0.77% | +0.18% |
实施例6
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17wt%)和90g聚醚砜(2wt%)及36g N-甲基吡咯烷酮NMP(0.8wt%) 加入盛有3609gDMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若 冷却后聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封 放置备用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混聚合物铸膜液均匀刮涂在聚 酯无纺布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶 固化过程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保 证两相间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.75wt%)加入纯水(95.75wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯TMC,搅拌下溶于正 己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
实施例7
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g聚砜(17 wt%)和90g聚醚砜(2wt%)及36g N-甲基吡咯烷酮NMP(0.8wt%)加入盛 有3609g DMF(80.2wt%)烧杯中,于150℃下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却 后聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的负压下经真空脱泡处理),密封放置 备用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混聚合物铸膜液均匀刮涂在聚 酯无纺布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶 固化过程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保 证两相间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.75wt%)加入纯水配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯 TMC,搅拌下溶于正己烷中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得共混聚合物多孔膜浸入 水相溶液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干 后用去离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最 后膜片于80℃烘干2min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
实施例8
(1)配制铸膜液:以所述共混铸膜液的总质量计,分别称取765g磺化聚 砜(17.0wt%)和90g聚醚砜(2.0wt%)及36g N-甲基吡咯烷酮NMP(0.8wt%) 加入盛有1804gDMF(40.1wt%)和1804g DMAC(40.1wt%)烧杯中,于150℃ 下搅拌溶解,冷却至室温(若冷却后聚合物溶液中有气泡,需置于0.06MPa的 负压下经真空脱泡处理),密封放置备用;
(2)多孔支撑层的制备:步骤(1)所制得共混聚合物铸膜液均匀刮涂在聚 酯无纺布上,控制传送速度使覆有铸膜液的无纺布缓慢浸入凝固浴中,经过凝胶 固化过程,刮制得到多孔支撑层聚砜膜,其中凝固浴主要成分为去离子水,为保 证两相间溶剂的扩散速率,凝固浴温度需控制在13-16℃,且传送速度为6m/min;
(3)水相溶液的配制:称取无水哌嗪PIP(2.5wt%),磷酸钠Na3PO4(1.0 wt%),柠檬酸铵(0.75wt%)加入纯水(95.5wt%)配制水相溶液;
(4)油相溶液的配制:油相溶液的配制:称取0.25wt%的均三苯甲酰氯 TMC,搅拌下溶于ISOPAR-L中配制成为有机相溶液;
(5)界面聚合和后处理过程:取步骤(2)中所制得聚砜多孔膜浸入水相溶 液中1min,取出沥干表面水珠,再将其浸入油相溶液0.5min,取出晾干后用去 离子水冲洗2min,于甘油含量为12.5wt%的甘油水溶液浸泡2min,最后膜片 于100℃烘干4min,制备得到复合纳滤膜;
(6)膜片性能测试:取上述步骤得到的复合纳滤膜置于模具中进行性能测 试,测试压力100psi,原水浓度MgSO4 2000ppm,同时对膜片进行有机污染实 验,配制100ppm牛血清蛋白BSA循环运行24h,将污染后膜片用2000ppm NaOH循环清洗4h,分别测得性能如下表:
序号 | 通量(GFD) | 脱盐率(%) | ||
1 | 初始性能 | 实例8制备膜片 | 24.65 | 99.78 |
2 | BSA循环24h后 | 实例8制备膜片 | 22.96 | 99.70 |
3 | NaOH循环清洗后 | 实例8制备膜片 | 24.28 | 99.68 |
4 | 膜片性能清洗恢复率 | 实例8制备膜片 | -1.38% | -0.10% |
需要说明的是,尽管以具体实施例介绍了本发明的技术方案,但本领域技术 人员能够理解,本发明应不限于此。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的, 并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情 况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本 文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的 技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (9)
1.一种用于油田回注水处理聚酰胺纳滤膜的制备方法,其特征在于,
1)在高极性有机溶剂中加入致孔剂和聚合物,加热下搅拌溶解,配制得到铸膜液,并刮涂在聚酯无纺布上制成膜;
2)将所刮制的膜片作为支撑层浸入含有水相添加剂、酸接受剂和多元胺单体的水相溶液中0.5-2min,阴干并除去表面多余水珠,再将其浸入含多元酰氯的有机相溶液中0.5-2min,膜片取出常温下晾干,经去离子水水洗、烘干得到聚酰胺复合纳滤膜;
其中,所述的聚合物为铸膜液中聚合物为聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚砜、磺化聚砜的一种或多种,聚合物总含量占所述铸膜液质量百分比为16-19%;
所述的水相溶液中,各组分及组分质量百分含量为:多元胺单体1.0-5.0%、水相添加剂0.5-5%、余量为水;
所述有机相溶液由多元酰氯和有机溶剂组成,其中多元酰氯的质量百分含量为0.2-1.0%。
2.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,所述的致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、氯化锂和羟甲基纤维素中的一种或多种,且总量控制在0.4-4.0%。
3.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,所述的高极性有机溶剂选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮的一种或两种。
4.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,所述的多元胺单体为环己二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、哌嗪、对苯二甲胺、联苯胺、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺中的一种或多种。
5.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,水相添加剂为聚乙二醇、柠檬酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、乙醇胺、膦酸类助剂、羧酸型甜菜碱两性离子聚合物中的一种或多种。
6.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,所述的酸接受剂选用氢氧化钠、磷酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠或碳酸钾中的一种或几种。
7.根据权利1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)有机相溶液中所述的多元酰氯包含邻苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、均苯三甲酰氯、联苯二甲酰氯中的一种或多种;所述的有机相溶液中的有机溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、ISOPAR-E、ISOPAR-G中的一种或多种。
8.一种权利要求1~7所述制备方法制得的聚酰胺纳滤膜。
9.一种权利要求8所述的聚酰胺纳滤膜在聚酰胺纳滤膜在油田回注水处理中的应用。
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