[发明专利]空心纤维反渗透复合膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空心纤维反渗透复合膜及其制备方法，属于用于水处理 的反渗透处理技术领域。

背景技术

超低压反渗透是近几年在纳滤的基础上迅速发展起来的一项膜技术，主 要应用于海水淡化、超纯水制备等方面。超低压反渗透膜改进了膜表面的表 面材质和组成结构，提高了膜的性能，克服了反渗透和纳滤的缺点，不仅可 以在较低压力下实现对苦咸水的脱盐，还可用于地表水和一些特殊废水的处 理，而且产量大、抗污染能力和抗微生物冲击的能力强、机械强度好、耐温、 性能稳定。

反渗透复合膜一般由不对称多孔支撑层和超薄功能层组成，超薄功能层 的厚度仅几十纳米，其化学组成直接影响着复合膜的性能。目前，国内外反 渗透复合膜产品主要局限于平板膜和卷式膜，一方面采用所制成的膜组件较 大，使得处理设备结构相对较大，而限止一些场所的应用。另一方面，由于 平板膜和卷式膜上的支撑层与附其之上的聚合物在反压差下聚合物膜可能 脱裂，而降低液体处理的可靠性，同时也造成抗污染能力弱以及两端浓差极 化的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，在空心的纤维膜管的内孔壁表面通过界 面聚合接入功能性分离层，抗污染能力强，通量持久稳定，生产工艺较为简 单，生产成本低，能适用各种场所的空心纤维反渗透复合膜及其制备方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种空心纤维反渗透复合膜，其 特征在于：包括十根以上并排设置、且两端外壁密封连接的空心的纤维膜管， 纤维膜管截留分子量在15000-30000；且各纤维膜管的内径在0.8-1.0mm， 壁厚在0.5-0.7mm，各纤维膜管的内孔壁上具有聚合反应生成的厚度在 3-100nm的聚酰胺活性层。

本发明空心纤维反渗透复合膜的制备方法，其特征在于：按重量百分比， 将14-20％的膜材料、3-10％的致孔剂以及70-80％的有机溶剂配制成纺丝原 液，纺丝原液经环型喷嘴喷丝、凝胶浴、干燥制成空心的纤维膜管，纤维膜 管截留分子量在15000-30000；将制得10根以上的纤维膜管扎束后装入密封 的容器内，用聚氨酯胶或环氧乙烷胶对各纤维膜管的两端进行粘接封头，切 除各纤维膜管两端封头后使其外壁相连、内孔裸露以形成管板，再将管板密 封安装在容器内，并将多元胺水相溶液直接通入各空心纤维膜管的内孔进行 浸润，去除纤维膜管内孔壁上的水相溶液；再将多元酰氯油相溶液通入纤维 膜管内孔壁，使多元酰氯溶液在纤维膜管的内孔壁界面聚合反应，生成聚酰 胺活性层，将各纤维膜管从容器内取出、阴干，制得空心纤维反渗透复合膜。

本发明与已有技术相比具有下列优点：

1、本发明采用聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或三醋酸 纤维素的其中之一作为膜材料制成中空的纤维膜管，一方面保持原有聚砜、 聚醚砜、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯或三醋酸纤维素的优点，而空心的纤 维膜管内孔壁通过聚合接入聚酰胺活性层，原料价廉易得，结构简单，体积 小，装填密度高，存留料液体积少，可适用各种造水系统。本发明的复合膜 为自支撑结构，简化了反渗透复合模的加工工艺，降低制造成本，可实现工 业化大生产。

2、本发明仅在纤维膜管的内孔壁接枝有聚酰胺活性层，因此能根据该 反渗透组件通过改变料液流动方式，不仅能耗低，而且能最大程度地减小污 染和浓差极化对反渗透复合膜分离性能的影响。

3、本发明反渗透复合膜为双层自支撑膜结构，物理强度高，耐化学药 品，不受原水浊度波动影响，膜亲水，抗污染能力强，通量持久稳定，产水 水质好，产水污染指数F.I.小于2，且可以反清洗，解决了支撑体与附其之上 的聚合物在反压差下聚合物膜可能脱裂的问题，提高液体处理的可靠性，能 用于都市饮用水的生产，电子、医药、食品和电力等领域出水制备的后处理 和污水后处理，完全或部分地取代了加药混凝，沉降和砂滤等技术。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的详细描述。

其中：1-纤维膜管，2-内孔，3-聚酰胺活性层，4-胶体。

具体实施方式