[发明专利]一种改性聚醚砜功能梯度复合膜的制备方法

说明书

一种改性聚醚砜功能梯度复合膜的制备方法，其主要是首先对聚醚砜进行两次氯乙酰化处理，之后氯乙酰化聚醚砜与二乙烯三胺五乙酸和二乙烯三胺进行化学键合反应，制得载带多氨基羧酸官能基团聚醚砜功能分离膜所用的膜铸液，继而应用相转移技术成膜，最后在该分离膜表面涂覆聚乙烯亚胺/哌嗪水溶液和均苯三甲酰氯正庚烷溶液，通过界面聚合反应，形成致密的纳滤超薄层，即得改性聚醚砜功能梯度复合膜。本发明方法简便可行，纳滤超薄层的涂覆过程环境友好，制备的聚醚砜功能梯度分离膜实现了污染物的梯度化处置，最终高浓度重金属污染的水体经聚醚砜功能梯度分离膜处理后可直接达标排放或回用，继而将有效降低工程建设成本，具有较好的工程应用前景。

技术领域

本发明涉及一种分离膜的制备方法，特别是一种改性聚醚砜功能梯度复合膜的制备方法。

背景技术

近些年来，随着国家经济的迅猛增长，客观上要求工业发展、智能制造等行业的进步提升需与其步调一致，以电力、冶金、精密制造、石油化工、纺织、火电为代表的工业领域用水量急剧增加，致使含重金属污染物的废水排放量增大，造成了较为严重的重金属水污染。水体中铅、铜、汞、镍、镉等重金属污染物形态易变、不能被微生物降解，但能通过食物链传递，且易于在生物体内蓄积和富集，继而对环境生物和人体健康造成严重危害。因此，水环境重金属污染的有效防治是世界各国高度关注的环境问题。

膜分离作为一种新兴的水处理技术，其有操作简便、无二次污染、节能环保等突出优点，其在废水处理领域竞争优势日益彰显。膜分离技术能实现从颗粒物、胶体、大分子、离子的分级截留，膜系统占地小，配置灵活、易于增容和远程监控。审视目前膜分离技术在重金属废水处理领域中的应用概况，化学沉淀增效微滤过滤、化学混凝增效微滤过滤、胶束增强超滤虽能有效实现重金属的截留，但膜系统存在微生物污染和有机污染严重的风险，且无机颗粒易于导致膜孔堵塞，此外还存在重金属二次处置的难题。电渗析膜系统也存在集成繁琐、能耗大、运行成本高、膜组件污染后不易清洗的缺陷。反渗透膜技术虽能对水溶性重金属有高效的截留去除作用，但其存在进水压力大、能耗高、浓水处置难的问题。此外，载有螯合吸附官能基团的改性微滤和超滤分离膜仅能实现低浓度重金属的吸附处置，故而其工程应用收到限制。与上述膜技术相比，纳滤膜分离技术处理水体重金属污染的研究备受关注。纳滤膜分离过程介于超滤和反渗透之间，其借助微孔阻挡截留和电荷排斥，可有效去除部分单价离子、绝大多数高价离子、以及大分子量的水溶性有机物。除此之外，与反渗透相比，纳滤膜系统具有运行压力低、过水通量大的优点，但高浓度重金属废水经纳滤膜系统处置后通常不能满足直接排放的要求，故而其工程应用性能尚需提升。