[发明专利]一种抗污油水分离复合膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗污油水分离复合膜的制备方法，属于油水分离技术领域。本发明以聚丙烯酰胺和聚偏氟乙烯为原料，制备抗污油水分离复合膜，当水通过网膜时，由于聚合物膜表面聚丙烯酰胺的亲水作用，水会铺展延伸开形成一层水膜，当油滴一旦浸入水中膜表面的液‑气‑固三相界面转换为液‑液‑固三相界面，模型的介质由空气转为水，当网膜表面拥有较高的粗糙度时，油滴会具有较大的水下接触角，从而达到水下疏油的性能，聚丙烯酰胺也是一种高分子水处理絮凝剂产品，可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度，可以有效防止固体杂质黏附在膜表面，从而可以有效膜通量、延长膜的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种抗污油水分离复合膜的制备方法，属于油水分离技术领域。

背景技术

随着人类社会的发展，从油水混合物中分离出油和水变得越来越重要。油的泄露可直接造成严重的环境和生态破坏，因为油易燃，可分解形成其他有害化学物质，进一步污染自然环境，威胁水生栖息地，同时也会危害人类健康。此外，在油水混合物的清理过程中使用的化学品可能会对环境造成危害。许多干旱地区的水资源稀缺也增加了对高效油水分离技术的需求。除了这些环境和生态问题外，从燃料油中排出水对汽车、船舶和飞机工业至关重要，因为燃料油中的少量水可能威胁到运输安全。面对这些巨大的挑战，科学家们一直致力于开发油水分离的新技术和新材料。回收油的可再利用性是选择用于实现油水分离技术时一个重要考虑因素。虽然传统的方法，如撇油器，离心机，聚结，沉淀池，深层过滤器，磁力分离，浮选技术和油的点燃可以去除油污水，但这些技术主要用于游离态和分散态的油水混合物以及不稳定的乳化油，因为它们的工作机制是因为它们需要较长

的处理时间，这些传统的分离系统通常很昂贵并且需要大量的空间和能量。环境和经济发展的压力使得发展更有效、更经济的油水分离技术的愿望更加强烈。

膜分离技术不仅可以分离游离态、分散态等油水混合物，还可以分离油包水（W/O）和水包油（O/W）等粒径小于 20 μm 的乳化态下的油水混合物。而目前，利用固体表面的润湿来设计基于毛细管过程的油/水分离过程已被认为是一种制备膜分离材料的重要方法。对于实际应用中，除了防止分离材料表面污染之外，还必须在其表面上优先润湿一相，因此需采用表面具有两种极端润湿性的材料。这些材料表面具有超疏水性和超亲油性或具有超疏油性和超亲水性。当暴露于油和水的混合物时，这些表面优先吸引其中一相，以降低系统的总界面能，从而实现油水分离。

含油污水的传统处理方法通常有重力分离法，刮渣法，浮选法，破乳法和絮凝法等。这些传统的处理方法，有的分离效率不高，有的添加过多化学药剂造成二次污染，还有的能耗过高，费用高昂。近年来，膜分离技术主要用于分离稳定的乳化油，适用范围广泛。分离过程中，物料流量变化虽然会影响产量，但不影响分离的质量，不添加或只需添加极少化学剂，油的回收相对容易。分离过程在常温下进行且无相变，装置小，能耗低，分离过程可高度自动化，因而广受欢迎。

油水分离膜按照膜表面的疏水程度，将其分为两类：常规疏水性分离膜、高度疏水/超亲油分离（即超疏水分离膜）。其中应用较广的为超疏水分离膜，除了表面能极低的特殊情况，处于油-水体系中的大多数疏水性表面，将呈现超亲油特征，可有效实现油水分离。目前用于超疏水油水分离膜的制备方法主要有：模板技术、刻蚀技术、层层组装技术、溶胶凝胶法、静电纺丝法等，而新型的制备技术方法的研究受到广泛重视。

传统油水分离技术，存在如下缺点：

1、油水分离效率低；

2、油水分离过程中使用的化学试剂可能会造成二次污染；

3、能耗大；