一种用于去除水中Cr(VI)的高负电荷密度中空纤维纳滤膜的制备方法技术

技术编号:9634281 阅读:180 留言:0更新日期:2014-02-06 10:54
本发明专利技术采用高能电子束共辐照接枝的方法,制得一种高负电荷密度中空纤维纳滤膜。首先对基膜进行清洗,以充分除去膜表面及膜孔内的甘油分子,然后将经过处理的基膜浸泡在含有单体、交联剂和阻聚剂的混合溶液中,通氮气保护,在高能电子束下进行共辐照,通过自由基接枝聚合反应将单体接枝到基膜内外表面制得纳滤膜。作为优选方案,所述交联剂的质量百分比浓度为0.1%~0.5%,所述阻聚剂的质量百分比浓度为1%~3%。所制备的纳滤膜在具有大通量的同时对高价阴离子具有很好的截留效果,尤其在去除废水中的Cr(VI)方面具备实用性能。高能电子束共辐照接枝法操作简单、方便易行,室温下即可完成,可用于大规模的工业生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术采用高能电子束共辐照接枝的方法,制得一种高负电荷密度中空纤维纳滤膜。首先对基膜进行清洗,以充分除去膜表面及膜孔内的甘油分子,然后将经过处理的基膜浸泡在含有单体、交联剂和阻聚剂的混合溶液中,通氮气保护,在高能电子束下进行共辐照,通过自由基接枝聚合反应将单体接枝到基膜内外表面制得纳滤膜。作为优选方案,所述交联剂的质量百分比浓度为0.1%~0.5%,所述阻聚剂的质量百分比浓度为1%~3%。所制备的纳滤膜在具有大通量的同时对高价阴离子具有很好的截留效果,尤其在去除废水中的Cr(VI)方面具备实用性能。高能电子束共辐照接枝法操作简单、方便易行,室温下即可完成,可用于大规模的工业生产。【专利说明】—种用于去除水中Cr(VI)的高负电荷密度中空纤维纳滤膜的制备方法
本专利技术属于分离膜制备和环境工程领域,特别涉及一种采用电子束共辐照接枝技术制备用于去除水中Cr(VI)的高负电荷密度中空纤维纳滤膜的方法。
技术介绍
20世纪以来,重金属铬及其化合物在电镀、制革、染料、颜料、有机合成、石化、木材加压制作等领域得以广泛应用,与之相伴的铬污染问题也越来越严重。铬在水环境中一般以六价铬和三价铬两种稳定价态存在。其中,Cr(VI)毒性大、易在生物体内积累、致癌致畸变作用强烈,对生态环境和人体健康均造成很大的危害。《污水综合排放标准》(GB8996-1996)规定废水中Cr(VI)的最高允许排放浓度为0.5mg / L ;世界健康组织(WHO)规定Cr (VI)的最高允许排放浓度为0.05mg/L。纳滤膜(Nanofiltration membrane, NF)是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜过程,其孔径一般在纳米级且大多数膜的整体或表面带有电荷,具有高低价离子分离能力。纳滤膜技术分离效率高,设备简单,无需加入化学药剂,无污染,近年来在含铬工业废水处理方面有较多的应用。中国专利CN201737793U公开了一种混合电镀废水再生回用装置,预处理后采用两段纳滤膜组件与一段反渗透膜组件的组合,用于含氰含铬以及其他重金属等混合电镀废水的处理,降低了处理成本,实现较高的回用率。另外,专利CN103253798A、CN102358644A以及CN101318732等众多膜法处理含铬废水的工艺流程中,纳滤膜均作为装置核心部分,基于筛分效应和道南效应的共同作用,对Cr(VI)的去除和回收利用起到关键性作用。上述专利中所使用的纳滤膜组件多为卷式膜,相对于卷式膜而言,中空纤维膜具有装填密度高、比表面积大,耐压性好、不需要支撑材料,组件结构简单易检漏等优点,但目前国内中空纤维纳滤膜一直未能实现工业化生产。因此,能够大规模制备具备大通量、对Cr(VI)离子具有高截留率特性的中空纤维纳滤膜,将其应用于实际工业废水处理工艺流程中,对于经济效益和工作效率的提高均具备重要意义。近年来,通过接枝聚合反应,在基膜上引入特定的功能基团,形成的功能层与基膜之间以共价键作用结合,是制备中空纤维纳滤膜的有效手段。早期专利CN1586702主要采用紫外共辐照接枝法,制备复合纳滤膜,但由于紫外辐照能量较低,其适用范围有限。【专利技术者】魏俊富, 徐红梅, 王晓磊, 赵孔银, 周翔宇 申请人:天津工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于去除水中Cr(VI)的高负电荷密度中空纤维纳滤膜的制备方法,其特征在于包含如下步骤:a)将聚合物中空纤维超滤膜用超纯水浸泡震荡清洗3~5次后置于超纯水中浸泡约24h,以充分除去膜表面及膜孔内的甘油分子。b)向溶剂中加入含有磺酸基的单体、交联剂及阻聚剂,搅拌使其充分溶解,得到单体的质量百分比浓度为3%~30%,交联剂的质量百分比浓度为0.05%~2%,阻聚剂的质量百分比浓度为0.5%~5%的混合溶液A。c)将经过步骤a处理的聚合物中空纤维超滤膜浸泡在溶液A中装入聚乙烯密封袋中,通入氮气10~30min,置于高能电子束下辐照,电子束流强度为5~40mA,辐照剂量为10~120kGy。将得到的接枝膜置于超纯水中浸泡12h~24h除去未反应的单体及均聚物,即得所述的大孔径高负电荷密度中空纤维纳滤膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:魏俊富徐红梅王晓磊赵孔银周翔宇
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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