一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳滤膜技术领域，具体公开了一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法，采用现有常规方法，仅通过对水相和油相组分的改进，水相质量百分比为：0.8～1.2％哌嗪、0.4～0.6％2，5

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及纳滤膜
，尤其涉及一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]盐湖是咸水湖的一种，干旱地区含盐度很高的湖泊。盐湖是湖泊发展到老年期的产物，它富集着多种盐类，是重要的矿产资源。我国是世界上盐湖最多的国家之一，从东北的吉林省起，向西绵延，经内蒙古自治区、宁夏回族自治区、甘肃省、新疆维吾尔自治区、青海省，直至西藏自治区，分布着数以千计的盐湖。
[0003]西藏自治区某盐湖卤水各离子含量数据：480～660ppm锂离子Li
+
、1.19g/L镁离子Mg
2+
、 0.16～0.35g/L钙离子Ca
2+
、6.65～11.22g/L硫酸根离子SO
42
‑
、0.25～0.49g/L碳酸根离子CO
32
‑
。盐湖卤水预处理是为了将一价和二价离子分离。纳滤膜产水性能的影响因素有进水pH值，进水温度和进水压力等，对进水水温的变化十分敏感，随着水温的增加，水通量会线性增加，主要是由于透过膜的水分子粘度下降，扩散性能增强，反之，低温条件下会严重影响纳滤膜的水通量，下降程度与膜的均匀性，孔隙大小和分离层的厚度等有关。而西藏自治区有“一天度四季，全年备寒冬”的特殊气候。现有常规方法制得的纳滤膜或(市售产品)在白天温度较高时处理盐湖卤水通量尚可，在夜间低温度通量急剧下降，甚至不出水，因此开发适用于低温下预处理盐湖卤水的纳滤膜意义重大。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法。
[0005]本专利技术首先提供了一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜的制备方法，通过如下技术方案实现：
[0007]一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将聚砜与N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，搅拌溶解成均一铸膜液，静置脱泡，将铸膜液用刮刀直接刮在无纺布后，浸入水中沉淀出聚砜层，洗去溶剂得到支撑层膜片；
[0009]S2、将步骤S1所得支撑层膜片浸入水相溶液中，取出沥干再浸入油相溶液进行界面聚合形成聚酰胺层，沥干表面残留溶液；
[0010]S3、将步骤S2所得膜片漂洗，过NaHSO3溶液处理，再浸入甘油溶液保护；
[0011]其中，水相组成质量百分比为：0.8～1.2％哌嗪、0.4～0.6％2，5
‑
二甲基哌嗪、0.4～0.6％ 2
‑
乙基哌嗪、1.0～1.4％樟脑磺酸、0.5～0.7％三乙胺、0.08～0.12％十二烷基硫酸钠、余量水；油相组成质量百分比为：0.18～0.22％均苯三甲酰氯、3～7％甲苯、余量石脑油。
[0012]由于常规哌嗪制备的纳滤膜交联密度较大，本专利技术水相中选择哌嗪、2，5
‑
二甲基
哌嗪、 2
‑
乙基哌嗪组合使用，选择带基团的哌嗪增大空间位阻，交联密度降低，通量提高，且经过筛选此组合能在低温条件下保持优异性能。
[0013]作为本专利技术一种优选地技术方案，步骤S1中所述聚砜质量分数为14～16.5％，N，N
‑ꢀ
二甲基甲酰胺质量分数为83.5～86％，铸膜液粘度范围在380～460mPa
·
s，静置脱泡20～ 30h，聚砜层厚度为18～28μm。
[0014]优选地，步骤S2中所述水相组成质量百分比为1.0％哌嗪、0.5％2，5
‑
二甲基哌嗪、 0.5％2
‑
乙基哌嗪、1.2％樟脑磺酸、0.6％三乙胺、0.1％十二烷基硫酸钠、余量水，所述油相组成质量百分比为：0.2％均苯三甲酰氯、5％甲苯、余量石脑油。
[0015]优选地，步骤S2中所述的将支撑层膜片浸入水相溶液中30～90s，取出沥干表面残留溶液，再将整个膜片浸入油相溶液中10～60s进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，沥干进行后续处理。
[0016]优选地，步骤S3中所述漂洗采用去离子水，漂洗时间为5～10min。
[0017]优选地，步骤S3中所述的NaHSO3溶液质量分数为5～7％，处理时间为3～10min。
[0018]优选地，步骤S3中所述的甘油溶液质量分数为5～10％，保护时间为3～10min。
[0019]本专利技术还提供了上述纳滤膜在低温下盐湖卤水预处理方面的应用，可适用于＜10℃的水处理环境中。通过组装的膜元件，在西藏自治区某盐湖卤水现场测试，可以在较低温度(0℃) 时，提高了水通量和分离效果。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术制备方法简单，所得纳滤膜分离层可以在较低温下对盐湖卤水进行预处理，在达到一价和二价离子分离效果的同时，增加了水通量，弥补了现有技术的不足，提高了纳滤膜的耐低温性能，拓展了其使用环境。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1制备的纳滤膜表面(a)及截面(b)扫描电镜图。
[0023]图2为本专利技术对比例7制备的纳滤膜表面(a)及截面(b)扫描电镜图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
[0026]实施例1
[0027]一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜，由下述方法制备得到：
[0028]S1、将15％聚砜与85％N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，搅拌溶解成均一铸膜液，粘度 432mPa
·
s，静置脱泡24h，将铸膜液用刮刀直接刮在无纺布后，浸入水中沉淀出20μm聚砜层，洗去溶剂得到支撑层膜片；
[0029]S2、将步骤S1所得将支撑层膜片浸入水相溶液中60s，取出沥干表面残留溶液，再
将整个膜片浸入油相溶液中30s进行界面聚合反应，形成聚酰胺层，沥干进行后续处理。
[0030]S3、将步骤S2所得膜片用去离子水漂洗10min，过6％NaHSO3溶液处理8min，再浸入8％甘油溶液保护5min；
[0031]其中，水相组成质量百分比为：1.0％哌嗪、0.5％2，5
‑
二甲基哌嗪、0.5％2
‑
乙基哌嗪、 1.2％樟脑磺酸、0.6％三乙胺、0.1％十二烷基硫酸钠、余量水；
[0032]油相组成质量百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将聚砜与N，N
‑
二甲基甲酰胺混合搅拌溶解成均一铸膜液，静置脱泡，将铸膜液直接刮在无纺布后浸入水中沉淀出聚砜层，洗去溶剂得到支撑层膜片；S2、将步骤S1所得支撑层膜片浸入水相溶液中，取出沥干再浸入油相溶液进行界面聚合形成聚酰胺层，沥干表面残留溶液；S3、将步骤S2所得膜片漂洗，过NaHSO3溶液处理，再浸入甘油溶液保护；其中，水相组成质量百分比为：0.8～1.2％哌嗪、0.4～0.6％2，5
‑
二甲基哌嗪、0.4～0.6％2
‑
乙基哌嗪、1.0～1.4％樟脑磺酸、0.5～0.7％三乙胺、0.08～0.12％十二烷基硫酸钠、余量水；油相组成质量百分比为：0.18～0.22％均苯三甲酰氯、3～7％甲苯、余量石脑油。2.根据权利要求1所述的一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述聚砜质量分数为14～16.5％，N，N
‑
二甲基甲酰胺质量分数为83.5～86％，铸膜液粘度范围在380～460mPa
·
s，静置脱泡20～30h，聚砜层厚度为18
‑
28μm。3.根据权利要求1所述的一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莉，郑周华，苏文浩，程海涛，
申请(专利权)人：广东奥斯博膜材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：