用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，由质量比为1：(0.6‑1.3)的聚季铵盐阳离子PVA和聚磺酸基取代阴离子PVA自组装而成的自组装PVA基膜和氨基化介孔SiO2经界面聚合而成。与现有技术相比，本发明专利技术的自组装PVA基膜对分离体系中极性强的物质有很强的吸附能力，有利于分离极性不同的液体混合物，且阴阳离子对交联成网站结构，有利于渗透过程的进行；而且由于聚阴、聚阳离子均为水溶性的，可以采用一次涂布法成膜；氨基化介孔SiO2能在保持高截盐率的情况下大限度的提高水通量，引入了亲水性氨基能与基膜中的基团发生反应后以化学键牢固地与基膜结合在一起，确保复合膜的稳定性和分离体系的安全性与纯度，延长复合膜的使用寿命。

PVA-based polyion composite membrane for industrial concentrated salt wastewater treatment and its preparation method

The invention discloses a PVA-based polyion composite membrane for industrial concentrated salt sewage treatment, which is self-assembled by a polyquaternary ammonium salt cationic PVA with a mass ratio of 1:(0.6.1.3) and a polysulfonate substituted anion PVA, and is formed by interfacial polymerization of the self-assembled PVA-based membrane and the aminated mesoporous SiO 2. Compared with the existing technology, the self-assembled PVA base membrane of the present invention has strong adsorption capacity for polar substances in the separation system, is beneficial to separating liquid mixtures with different polarities, and the anion and cation cross-linking into website structure is beneficial to the permeation process; moreover, because the polyanion and polycation are water-soluble, the aminated mesoporous SiO 2 film can be formed by one-step coating method; It can increase water flux to a great extent while maintaining high salt cut-off rate. Hydrophilic amino energy is introduced to react with the groups in the base membrane and then bond firmly with the base membrane to ensure the stability of the composite membrane and the safety and purity of the separation system, and prolong the service life of the composite membrane.

【技术实现步骤摘要】
用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜及其制备方法
本专利技术涉及膜制备
，特别涉及一种用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜及其制备方法。
技术介绍
化工、印染、医药、食品等诸多工业生产中会产生大量高含盐废水，这类废水的排放会对环境造成严重污染。因此，如何处理高盐废水，已成为目前人们研究的热点。当前高含盐废水的处理主要是采用热浓缩工艺，如多效蒸发。该工艺的原理是将高含盐量废水利用热能浓缩后得到浓水和清水。该工艺能耗较大，通常需要在大型浓缩设备中运用。设备复杂，占地面积大，脱盐过程中需要对原料加热至部分汽化，能耗大。同时废水中的盐离子易使设备腐蚀和结垢，降低设备处理效率，增大设备后期维护和保养费用。基于膜分离的渗透汽化膜技术以其固有的能耗低、质量好、污染少、工艺过程简单、操作简便等特点，得到了越来越广泛地应用。现有技术的缺陷：目前已报道的处理含盐废水的渗透汽化膜有无机分子筛膜、有机膜以及有机/无机复合膜。但无机分子筛膜孔径小、水通量小且亲水性不高，不利于分散，制备成本高且制备工艺复杂；聚乙烯醇等有机膜处理高含盐废水存在水热稳定性不高，聚酰胺复合膜在盐截留率和渗透通量方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于：所述PVA基聚离子复合膜由自组装PVA基膜和氨基化介孔SiO2经界面聚合而成；所述自组装PVA基膜由质量比为1：(0.6‑1.3)的聚季铵盐阳离子PVA和聚磺酸基取代阴离子PVA自组装而成。

【技术特征摘要】
1.一种用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于：所述PVA基聚离子复合膜由自组装PVA基膜和氨基化介孔SiO2经界面聚合而成；所述自组装PVA基膜由质量比为1：(0.6-1.3)的聚季铵盐阳离子PVA和聚磺酸基取代阴离子PVA自组装而成。2.根据权利要求1所述的用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于：所述聚季铵盐阳离子PVA的取代度为2.5-7；所述聚磺酸基取代阴离子PVA的取代度为2.5-4。3.根据权利要求1或2所述的用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于所述聚季铵盐阳离子PVA采用以下方法获得：将质量浓度为5-10mol/L的KOH溶液搅拌滴加至PVA水溶液碱化，再加入(3-氯-2-羟甲基)三甲基氯化铵，所述(3-氯-2-羟甲基)三甲基氯化铵、KOH溶液和PVA水溶液的质量体积比为(0.5-5)g：(1-10)ml：100ml，在60-85℃下搅拌反应1-3h，反应结束后，加入沉淀剂，分离出沉淀物，将沉淀物分离、洗涤、干燥，得到所述聚季铵盐阳离子PVA。4.根据权利要求3所述的用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于所述聚磺酸基取代阴离子PVA采用以下方法获得：将浓硫酸搅拌滴加至PVA水溶液中，其中浓硫酸与PVA水溶液的质量体积比为(0.2-3)g：100ml，在60-85℃下搅拌反应1-3h，反应结束后，加入沉淀剂，分离出沉淀物，将沉淀物分离、洗涤至中性、干燥，得到所述聚磺酸基取代阴离子PVA。5.根据权利要求4所述的用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于：所述沉淀剂为质量分数为95％乙醇。6.根据权利要求1、2或5任一项所述的用于工业浓盐污水处理的PVA基聚离子复合膜，其特征在于氨基化介孔SiO2采用以下方法获得：将质量浓度为2-4.5mol/L的氢氧化钠溶液和无水乙醇投入质量分数为0.005-0.01mol/L的CTAB水溶液中，在60-85℃下剧烈搅拌得到预混液，然后将摩尔比为1：(0.05-0.3)的正硅酸四乙酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷搅拌投入预混液中，继续剧烈搅拌反应1-3h，反应结束后，将反应物过滤分离、洗涤、真空干燥得到SiO2前驱体，然后将SiO2前驱体投入体积比为(5-8)：1的无水乙醇和浓盐酸的混合溶液中，在水浴65～80℃条件下，回流反应4-7h后，将反应物过滤分离、洗涤、真空干燥得到所述氨基化介孔SiO2。7.一种权利要求1-6任...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志锐，
申请(专利权)人：江苏微能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32