[发明专利]一种干态中空纤维膜的通量恢复方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及分离膜应用技术领域，更具体地，本发明涉及一种干态中空纤维膜的通量恢复方法。

【背景技术】

液体分离膜的应用范围越来越广，特别是在水处理领域，工程规模逐渐向大型化发展。在目前的应用中，中空纤维膜是主要形式。一般的工程应用都要求中空纤维膜保持湿态，如果发生干化现象，容易造成膜通量的衰减甚至丧失，将直接导致膜的报废。但是，对于帘式膜，如果工程运行出现异常导致水量不足，或检修期间把膜片取出水池，都有可能导致中空纤维膜的膜丝干化。因此有必要找到一种简易的后处理方法，以恢复干化后的膜丝通量。经过大量试验研究，本发明人终于做出了本发明。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提出一种干态中空纤维膜的通量恢复方法。

[技术方案]

本发明涉及一种干态中空纤维膜的通量恢复方法，所述方法包括如下步骤：

(1)加热恢复液：以不良溶剂或溶胀剂或它们的混合物作为恢复液，加热恢复液并保持在30-100℃；

(2)将干态中空纤维膜浸泡在步骤(1)的恢复液中，然后在0.05-0.5MPa压力下持续使所述恢复液透过中空纤维膜的膜壁；

(3)取出步骤(2)的中空纤维膜，使纯水或乙醇通过所述中空纤维膜的膜丝内腔进行循环，直至除去所述膜丝中的恢复液。

根据一种优选的实施方式，所述恢复液中还含有良溶剂，以总重100份计，所述良溶剂与所述不良溶剂或溶胀剂或它们的混合物的重量比为0-80∶100-20。即，所述良溶剂占“由所述不良溶剂或溶胀剂或它们的混合物和良溶剂组成的恢复液”的重量比为0-80％。

在本发明中，所述中空纤维膜是现有技术中通常记载的中空纤维膜，其材料选自聚偏氟乙稀、聚砜、聚醚砜、聚丙稀腈和/或聚氯乙烯。

在本发明中，术语“良溶剂”是指可以在室温下溶解膜材料的溶剂，通常选自N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

而“不良溶剂”是指在室温下不能溶解膜材料但在高温下可以溶解膜材料的溶剂，具体选自邻苯二甲酸二丁酯、γ-丁内酯、丙二醇碳酸酯、三甲基磷酸酯、邻苯二甲酸二甲酯、碳酸丙烯酯、二醋酸甘油酯或三醋酸甘油酯。

本发明所述的溶胀剂是指能够在较高温度(通常是50-100℃)下溶胀但不能溶解膜材料的试剂，通常选自甘油、聚乙二醇、二甘醇或四甘醇。

所述恢复液中还可能含有非溶剂，“非溶剂”是指不能溶解膜材料的试剂，通常选自水、乙醇或乙醇的水溶液，以重量比计所述非溶剂占恢复液(含有不良溶剂或溶胀剂或它们的混合物或良溶剂和非溶剂)总重的0-70％。

根据本发明的一种优选的实施方式，步骤(2)中将干态中空纤维膜在恢复液中浸泡并使恢复液透过膜壁的持续时间为5min-到24h。优选地，持续时间1-4h即可。

根据另一种优选的实施方式，步骤(3)的压力为0-0.3MPa，循环时间为5min到12小时。

在本发明中，步骤(2)和(3)记载的压力是指压力表上显示的压力，它是指高于大气压的压力。因此，0MPa是指在高于大气压0MPa的压力下进行循环，0.3MPa是指在高于大气压0.3MPa的压力下进行循环。

优选地，循环时间为10-120min，更优选地30-60min。

经过上述干态中空纤维膜的通量恢复方法处理后，在25℃、0.1MPa下干态中空纤维膜的纯水通量恢复到原始通量的50-100％。

下面将更详细的说明本发明的技术方案。

通常用于液体分离的高分子膜材料包括聚偏氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙稀腈、聚氯乙烯等，这些膜材料制成的分离膜(包括平板膜和中空纤维膜)直接晾干后都会产生透过水通量衰减的情况，甚至完全失去透水能力。为了恢复干化后的膜的通量，需要选择与膜材料相适应的恢复液以及相应的操作工艺。

湿态膜晾干后纯水通量衰减的主要原因是干燥过程导致的膜孔收缩，因此干态膜的通量恢复主要从扩孔作用入手。为此需要找到对膜材料有溶胀作用的恢复液，并且恢复液不会溶解膜材料。申请人经过多次试验发现该恢复液可以是单纯的不良溶剂或溶胀剂，也可以是它们的混合物，而且不良溶剂与溶胀剂的混合比例没有限制；或者是不良溶剂与良溶剂的混合物，或溶胀剂与良溶剂的混合物，或不良溶剂与溶胀剂与良溶剂的混合物。此外，上述6种组合组成的恢复液中均可以额外加入非溶剂。