申请日2015.12.14
公开(公告)日2016.06.29
IPC分类号B01D71/68; B01D69/12; B01D67/00
摘要
本实用新型提供一种用于水处理的复合层式工业膜，包括基膜、缓冲层、脱盐层和抗污染层，所述缓冲层置于所述基膜和所述脱盐层之间，所述抗污染层设于所述脱盐层的外侧;其中：所述基膜包括铸膜液以及涂覆于所述聚酯无纺布的铸膜液;所述缓冲层是包括聚合物聚酯二元醇和聚酯多元醇的溶质分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层;所述脱盐层是包括至少具有两个酰氯基团和两个氨基基团的反应性化合物溶质分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层;所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物作用形成的膜层。本实用新型的纳滤膜通量、脱盐率和抗污染性能好，且可对其进行间歇式反洗。
摘要附图
权利要求书
1.一种用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，包括基膜、缓冲层、脱盐层和抗污染层，所述缓冲层置于所述基膜和所述脱盐层之间，所述抗污染层设于所述脱盐层的外侧;其中：
所述基膜包括铸膜液和作为基层的聚酯无纺布，将铸膜液涂覆于所述聚酯无纺布，形成了基膜;
所述缓冲层是溶质一的分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层，所述溶质一的分子包括聚合物聚酯二元醇和聚酯多元醇;
所述脱盐层是溶质二的分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层，所述溶质二的分子包括至少具有两个酰氯基团和两个氨基基团的反应性化合物;
所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物作用形成的膜层。
2.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述基膜的厚度为40～60μm，孔径分布在20～40nm之间。
3.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述缓冲层的厚度为1～2μm，孔径分布在5～10nm之间。
4.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述脱盐层的厚度为0.1～0.3μm，孔径分布在1～2nm之间。
5.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述抗污染层的厚度为0.3～0.5μm，孔径分布在3～5nm之间。
6.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述交联剂为戊二醛溶液。
7.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述工业膜为纳滤膜，所述溶质一的分子还包括多元胺单体，所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物通过交联作用形成的膜层。
8.根据权利要求1所述的用于水处理的复合层式工业膜，其特征在于，所述工业膜为反渗透膜，所述溶质一的分子还包括间苯二胺类单体，所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物通过热辐射或者内交联的方式作用形成的膜层。
说明书
一种用于水处理的复合层式工业膜
技术领域
本实用新型涉及膜分离技术，具体涉及一种用于水处理的复合层式工业膜。
背景技术
膜分离技术中的纳滤膜的操作压力范围为0.2～1.0MPa，截留分子量在200～2000的范围内，与超滤膜和反渗透膜相比，由于其在较低的操作压力下具有较高的水通量和高的截留率，因此被广泛地应用于分离浓缩、饮用水净化、废水资源化等行业的水处理。
但是，在实际工业的应用过程中，受到膜污染、膜清洗成本以及清洗过程对膜本身的损坏等因素，使得目前的工业化纳滤膜普遍存在抗污染性能和耐化学性能较差，稳定性不好，且其运行成本较高，使用寿命短。
针对上述问题，目前的改进方案包括简单地通过改变配方体系或者涂覆耐污染层等，而上述改进方案中，一方面很难保证膜渗透性能和抗污染、耐化学性能之间的平衡，另一方面涂层在实际运行过程中同意出现脱落、溶胀和消耗等问题，而且由于脱盐层本身的结构和孔径特性，使得膜处理过程中的膜污染物无法通过表面清洗来去除，清洗成本明显增加，影响纳滤膜的使用寿命。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种用于水处理的复合层式工业膜，旨在优化工业纳滤膜的性能。
本实用新型采用的技术方案具体为：
一种用于水处理的复合层式工业膜，包括基膜、缓冲层、脱盐层和抗污染层，所述缓冲层置于所述基膜和所述脱盐层之间，所述抗污染层设于所述脱盐层的外侧;其中：
所述基膜包括铸膜液和作为基层的聚酯无纺布，将铸膜液涂覆于所述聚酯无纺布，形成了基膜;
所述缓冲层是水相中的溶质一的分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层，所述溶质一的分子包括聚合物聚酯二元醇和聚酯多元醇;
所述脱盐层是溶质二的分子之间通过紧密的化学作用形成的膜层，所述溶质二的分子包括至少具有两个酰氯基团和两个氨基基团的反应性化合物。
所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物作用形成的膜层。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述基膜的厚度为40～60μm，孔径分布在20～40nm之间。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述缓冲层的厚度为1～2μm，孔径分布在5～10nm之间。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述脱盐层的厚度为0.1～0.3μm，孔径分布在1～2nm之间。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述抗污染层的厚度为0.3～0.5μm，孔径分布在3～5nm之间。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述交联剂为戊二醛溶液。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述工业膜为纳滤膜，所述溶质一的分子还包括多元胺单体，所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物通过交联作用形成的膜层。
在上述用于水处理的复合层式工业膜中，所述工业膜为反渗透膜，所述溶质一的分子还包括间苯二胺类单体，所述抗污染层是交联剂与含有至少两个反应性羟基的聚合物通过热辐射或者内交联的方式作用形成的膜层。
本实用新型产生的有益效果是：
本实用新型的工业膜在原有的工业纳滤膜体系下，改善了基膜与脱盐层之间的牢固程度，大大提高了脱盐层的性能以及保护层的耐污染和抗化学稳定性;在保证通量的同时，由于抗污染层表面粗糙度的降低，膜表面亲水性基团较多，改善了膜整体的抗污染性能;
由于基膜和脱盐层之间存在缓冲层，极大地加强了脱盐层与基膜之间的牢固程度，从而可实现工业运行中的间歇反洗，加快了膜污染物的清洗，节约了清洗成本;此外各层原料均为已经工业化的产品，廉价易得，便于成规模的工业化生产。