一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法技术

本发明专利技术公开了一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，属于水处理工程领域。本发明专利技术方法包括如下步骤：在膜蒸馏系统中，用表面活性剂诱导膜浸润破坏疏水膜进料液侧表层的疏水性形成润湿层；将膜用水洗净后，用多巴胺溶液对润湿层进行亲水化改性；将膜用水洗净，得到拥有亲水层的亲水疏油型非对称蒸馏膜。本发明专利技术方法制备出的亲水疏油型的非对称蒸馏膜，亲水层厚度可控，不影响疏水膜的多孔结构，亲水层不脱落；其具有优良的抗油污染的性能，且膜的通量变化不大，在膜蒸馏工艺对含油废水的处理中有广阔的应用前景。艺对含油废水的处理中有广阔的应用前景。艺对含油废水的处理中有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法


[0001]本专利技术属于水处理工程领域，具体涉及一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法。

技术介绍

[0002]膜蒸馏(MD)是一项将膜分离和蒸馏技术相结合的新型热力驱动的工艺
[1]，在高盐废水处理、页岩气废水处理等方面拥有广阔的应用前景
[2
‑
4]。传统的膜蒸馏系统使用的是疏水性膜，近年来，针对各种原水的特点，许多研究致力于新型膜材料的制备开发
[5]。对于页岩气废水等含油脂等疏水性污染物的废水，一系列制备表面亲水疏油型非对称膜的方法应运而生
[6]。
[0003]亲水疏油型非对称膜是指表面具有一层亲水材料，基底为疏水材料的膜，在MD中，亲水层可以起到抗油污的效果，而疏水基底保证MD的截盐率。已有的制备方法通常是采用表面喷涂或接枝，对膜表面进行亲水化改性，但这些方法具有以下缺点：1)亲水层厚度不可控；2)亲水层易脱落；3)可能造成部分膜孔堵塞，降低蒸气通量
[7,8]。此外，这些方法均是在离线状态对商品膜进行改性，具有一定的限制性。
[0004]多巴胺是一种具有亲水基团和强粘附力的物质
[9]，多用于商品膜的亲水化改性中
[10,11]。膜浸润指的是进料液直接穿透膜孔到达馏出液侧的现象，是MD中独有的技术挑战，但膜浸润同时也可以加以利用。在膜被浸润一定厚度但还未完全浸润的时候，将润湿层浸泡入多巴胺溶液，就能达到亲水化改性的效果，得到亲水疏油型非对称膜。通过控制表面活性剂的浓度和浸润时间，可以有效的控制润湿层的厚度，从而实现非对称蒸馏膜的原位可控制备。
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技术实现思路

[0017]本专利技术的目的在于提供一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)在膜蒸馏系统中，用表面活性剂诱导膜浸润破坏疏水膜进料液侧表层的疏水性形成润湿层；(2)将膜用水洗净后，用多巴胺溶液对润湿层进行亲水化改性，得到拥有亲水表层的亲水疏油型非对称蒸馏膜。2.根据权利要求1所述的亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征在于：所述的膜蒸馏系统包括进料液水箱、膜蒸馏膜组件、馏出液水箱、加热器、冷凝水机、循环泵和管路。3.根据权利要求1所述的亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂诱导膜浸润的过程为，将进料液配制为一定浓度的表面活性剂的盐溶液并加热，在膜蒸馏系统运行过程中，表面活性剂诱导疏水膜进料液侧发生浸润，被部分浸润而未完全穿透的膜孔表层即为润湿层；通过控制表面活性剂的浓度和浸润时间，控制润湿层的厚度。4.根据权利要求3所述的亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征在于：所述的表面活性剂的浓度≥能诱导浸润的最低浓度；所述的盐溶液为0.6mol/L的NaCl溶液；所述的加热的温度范围为40
‑
70℃。5.根据权利要求1所述的亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征在于：用表面活性剂诱导膜浸润破坏疏水膜进料液侧表层疏水性形成润湿层时，用光学相干断层成像扫描仪对疏水膜的润湿层厚度进行实时监测。6.根据权利要求1所述的亲水层厚度可控的亲水疏油型非对称蒸馏膜的原位制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵森林，史丹汀，龚腾菁，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：