[发明专利]一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法

说明书

一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法，它涉及一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法。本发明是要解决现有进口免冲洗DF膜直径大，壁厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜丝充填密度低、膜孔隙率低、运行压力高，从而使能耗增加的问题。将聚偏氟乙烯、有机添加剂、无机添加剂按一定顺序加入分散介质中搅拌溶解，经过滤后进入纺丝罐静置脱泡；采用中空纤维膜纺丝机制成免冲洗管式膜，膜丝经处理后制备相应的膜组件。本发明可取代现有的免冲洗微孔膜产品。

技术领域

本发明涉及一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法。

背景技术

膜处理技术作为21世纪饮用水处理的优选技术，与常规水处理技术比较，具有能耗低、分离效率高、工艺简单、无需投加添加剂、不影响人体健康等优点，但由于浓差极化和膜污染等问题的存在，导致渗透通量随运行时间的延长而下降；操作过程中大量的能耗被用于原料液的再循环以控制浓差极化和膜污染，严重阻碍了微孔膜(包括微滤和超滤)技术的更大规模的工业应用。在膜分离过程中，由于溶质(尤其是大分子、胶体悬浮物和生物分子等)的污染，使膜渗透通量显著下降，分离性能发生变化，如食品工业中膜污染可导致微生物繁殖，损害产品质量。膜分离过程中关键的设备是膜组件，而膜组件的核心部分是性能良好的膜，即所用的膜可以实现大通量、高选择性的分离操作，并且应尽可能延长膜的稳定操作时间。然而在实际分离过程中，膜的性能随着操作时间的延长会发生很大的变化，非常典型的是透过膜的通量会随时间的推移而减小。如在超滤过程中，污染的消除将使超滤过程效率提高30％，减少投资15％，并有较好的分离效果。由于产生膜污染的原因很多，膜污染现象比较复杂，因此没有适用于各种膜污染情况的通用的方法。在膜的应用过程中产生膜的污染是很难完全避免的，但是通过对不同的膜污染情况采取相应的措施来减小膜的污染程度是可行的。遇到具体的情况要根据其膜材料和膜分离过程的特点，从设计、工艺流程到设备选择、运行、膜的储运和停机保养等各个环节加以具体分析考虑，确定采取何种方法减小膜的污染，制定维护膜组件与预防膜污染的具体措施，使浓差极化的影响和膜污染减小到最低程度。

作为膜污染的防治方法概括起来有化学方法和物理方法。化学方法中有被处理液的前处理、开发低吸附性能的膜材料、膜表面改良以及药物清洗等。物理方法有逆洗等联机清洗，操作条件的优化，利用电泳或Taylor旋涡的装置，流态控制等。国内外的研究在开发高性能膜材料方面开展了大量的研究，研发出大量的亲水性膜材料，为膜技术的发展和大规模应用起到了积极推动作用。但在使用过程中存在反复冲洗、清洗和药洗等过程，需要一定的操作周期和药剂消耗，膜冲洗过程费时、费力，还会削弱膜丝的强度和分离性能，从而影响分离效果。

2003年，美国Duraflow公司Joseph Lander和William Matheson制造出新一代的免冲洗DF膜，并开展用于废水处理领域。该膜具有强度高、寿命长、不需要反冲洗，只是在通量衰减到50％时进行正向清洗，清洗药剂选择低浓度硫酸或次氯酸钠，清洗后能回复通量、清洗周期可以是1-2周到两个月等特点；与传统的分离膜相比较，可节省药剂、操作简便已应用于废水处理和回用、取代沉降池等领域。但根据美国Duraflow提供的相关数据显示，该DF膜目前采用烧结法制备，制备的管式膜直径为2.5cm左右，壁较厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜组件充填膜丝密度低；此外膜的孔隙率低、运行压力高(0.35～0.42MPa)，从而使能耗增加。因此，有必要开辟新的途径，开发新的高充填密度、高孔隙率、低运行压力的免冲洗微孔膜。

发明内容

本发明是要解决现有进口免冲洗DF膜直径大，壁厚，单位质量的原料制备的膜过滤面积小、膜丝充填密度低、膜孔隙率低、运行压力高，从而使能耗增加的问题。而提供一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法。

本发明一种免冲洗PVDF管式微孔膜的制备方法是按以下步骤进行：

一、按重量份数称取10～30份PVDF、50～100份分散介质、0.1～20份有机添加剂和0.1～10份无机添加剂；