【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及膜制备，特别涉及一种具有抗油污性能的波纹膜的制备方法，还涉及所述制备方法得到的波纹膜产品及其在净水领域中的应用。
技术介绍
1、未经处理的乳化油废水直接排放会造成严重的水和土壤污染，其中的部分有机物还可能会进入农业系统而威胁人类健康。由于高透水性和高油滴截留率，各种膜工艺被用于处理复杂的乳化油废水。其中，正渗透(fo)技术因其经济性和实用性受到广泛关注。正渗透是依靠渗透压的自然驱动，低浓度进料液侧的水分子透过选择性半透膜到达高浓度汲取液侧，正渗透膜具有污垢倾向小、污染物截留率高、易于清洁和能耗较低等优势。然而在长期运行中，尤其是面对含有不同表面活性剂的各种乳化油进料液，膜污染仍然是阻碍fo发展的技术障碍之一。
2、为了缓解膜污染问题，许多研究已经报道了化学修饰膜表面、优化操作参数和进料液预处理等多种技术方案。其中，引入拓扑结构制造图案膜为膜污染控制提供了新的思路，然而，通过改变膜表面宏观形貌来提高膜性能在fo领域鲜有研究，尤其是当含有乳化油成分的复杂废水用作进料溶液时，可能会导致更严重的膜污染。因此，有必要探究波纹形貌缓解fo膜表面油污附着的可能性。此外，膜表面波纹走向也可能会对污染行为产生影响，有必要进一步对比进料流平行和垂直于波纹走向两种模式下的油污附着情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新的正渗透膜，可有效缓解ctab、tween80、sds三种不同荷电性表面活性配制的乳化油进料液在膜表面的污染，提高水通量。
2、本专利技
3、为了实现上述目的，本专利技术提供一种抗油污波纹膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)制备支撑层
5、以终质量浓度计，将15％～20％的聚偏氟乙烯溶解于强极性急性有机溶剂中，混合均匀后涂覆在无纺布上得到液膜，将所得液膜置于非溶剂的凝固浴中直至聚偏氟乙烯固化，得到平板状基膜；
6、所述基膜通过热压印制备成波纹状支撑层；
7、(2)在支撑层上构造选择层
8、配置质量浓度为2％的间苯二胺水溶液和0.15％的均苯三甲酰氯的正己烷溶液，然后将步骤(1)的波纹状支撑层浸入间苯二胺水溶液中1-3min，取出后去除表面多余的溶液，再浸入均苯三甲酰氯的正己烷溶液中20-50s，取出后去除表面多余的溶液，得到湿波纹膜；
9、(3)后处理
10、烘干步骤(2)得到的湿波纹膜直至膜表面彻底固化，得到一种抗油污波纹膜。
11、在本专利技术中，步骤(1)的强极性有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。这些溶剂在本专利技术中具备相似效果，本领域技术人员也可以根据现有技术的教导，选择其他溶剂实现本专利技术。
12、步骤(1)的非溶剂是水，或水与二甲基乙酰胺的混合物。当使用水与二甲基乙酰胺的混合物作为非溶剂凝固浴时，水与二甲基乙酰胺的体积比通常不影响聚偏氟乙烯的固化，因此，水与二甲基乙酰胺的任意比例均适用。本领域技术人也可根据膜制备的工艺设计，选择适当的溶剂或凝固浴。
13、步骤(1)无纺布选自pet(涤纶)、pp(聚丙烯)或pe(聚乙烯)纤维制成的无纺布，或由选自pet、pp和pe的多种成分制成的无纺布，所述无纺布的克重是75-85g/㎡。无纺布的选用可能影响聚偏氟乙烯层与无纺布之间的结合力，进一步可能影响热压成型的效果，因此，本领域技术人员应当选择适当的无纺布以获得更好的膜的性能。
14、步骤(1)的聚偏氟乙烯在每平方米无纺布上的涂覆量是以聚偏氟乙烯质量计180-220g/㎡。涂覆量过多会导致膜层过厚，增加膜层固有阻力，进而降低单位面积产水量；如果涂覆量过低，则膜层过薄，降低膜层强度。专利技术人经过多次试验确认180-220g/㎡的涂覆量能获得优秀的产水量并确保具有足够的膜层强度。
15、根据一种特别优选的实施方式，步骤(1)所述波纹状支撑层相邻两个波峰之间的距离λ为1.862-2.550mm，相邻波峰与波谷之间的高度差h为147-231μm，波纹状支撑层的厚度w为180-282μm。
16、通过fluent流体仿真软件模拟不同的波纹膜的形状，可以比较不同的形状参数的波纹膜的水流阻力。通过实验发现，本专利技术选的波纹膜具有最低水流阻力，表现良好。
17、在本专利技术中，热印压可采用市场可购买获得的瓦楞机设备实现，本专利技术的热印压工艺通常是在加热条件下进行里，例如在120℃条件下进行。
18、在本专利技术中，步骤(3)烘干温度为70-100℃。烘干是膜制备
的常规操作，本领域技术人员也可根据环境的温湿度和膜表面材料的类型，选择适当的烘干温度及烘干时间，只要确保膜被彻底固化即可。
19、基于此，本专利技术还提供上述制备方法得到的波纹膜在水净化中的应用。
20、本专利技术通过实验证实，相比常规的直板状膜，本专利技术的波纹膜在正渗透错流装置试验中通量下降幅度较小，污染较少；且当料液进料流方向平行于与波纹膜的脊的方向时，其通量略高于垂直于脊的进料流的通量。该结果表明支撑层由平板状改进为波纹状后有效提高了膜的抗油污性能。
21、此外，与常规的直板状膜相比，在被污染后，本专利技术的波纹膜具有更好的恢复能力，表明其具有渗透反洗的有效性，具有良好的回收能力。
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1.一种抗油污波纹膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的强极性有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)非溶剂是水，或水与二甲基乙酰胺的混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)无纺布选自PET、PP或PE纤维制成的无纺布，或由选自PET、PP和PE的多种成分制成的无纺布，所述无纺布的克重是75-85g/㎡。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的聚偏氟乙烯在每平方米无纺布上的涂覆量是以聚偏氟乙烯质量计180-220g/㎡。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的热印压是在120℃条件下进行的。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)所述波纹状支撑层相邻两个波峰之间的距离λ为1.862-2.550mm，相邻波峰与波谷之间的高度差h为147-231μm，波纹状支撑层的厚度w为180-282μm。>
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所得波纹膜保存在去离子水中。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(3)烘干温度为70-100℃。
10.权利要求1-9中任一项权利要求所述的制备方法得到的波纹膜在水净化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种抗油污波纹膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的强极性有机溶剂选自二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)非溶剂是水，或水与二甲基乙酰胺的混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)无纺布选自pet、pp或pe纤维制成的无纺布，或由选自pet、pp和pe的多种成分制成的无纺布，所述无纺布的克重是75-85g/㎡。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的聚偏氟乙烯在每平方米无纺布上的涂覆量是以聚偏氟乙烯质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：代攀，陈亦力，冯春磊，任凤伟，廖园，李锁定，韩珏，李向杰，李彦，焦阳，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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