[发明专利]用于膜蒸馏的复合膜

说明书

一种用于膜蒸馏的复合膜，包含疏水性多孔膜以及高含水率水胶层。疏水性多孔膜，包含相对的第一表面与第二表面，其中第一表面对应于热端，第二表面对应于冷端。高含水率水胶层设置于第一表面，其中高含水率水胶层的含水率大于30％。复合膜藉由配置高含水率水胶层于疏水性多孔膜的表面，便可用以处理含有界面活性成分的废水。

技术领域

本发明是有关于一种复合膜，特别是有关于一种应用于膜蒸馏的复合膜。

背景技术

由于水资源短缺，海水淡化或是水资源回收再利用已是膜蒸馏(membranedistillation)技术发展最重要的应用之一。膜蒸馏技术主要是利用具有疏水性的微多孔薄膜将高温溶液与低温溶液隔开，水蒸气会因为高温侧与低温侧之间的蒸气压差，从高温侧经由薄膜上的膜孔流向低温侧，然后在低温侧凝结成液体。此蒸气压差是由两侧流体之间的温度梯度所造成的。

由于膜蒸馏技术可以获得极佳的处理水质，故除了海水淡化处理以外，以膜蒸馏技术进行废水处理也逐渐受到重视。由于废污水中大都含具有界面活性的物质，使得废污水的表面张力大幅度下降，造成膜材的润湿，使膜蒸馏程序终止，影响膜通量与处理水质，使膜蒸馏技术难以应用于废水的处理。

纺织厂的染整废水是一种水量大、水温高的工业废水，是一种相当有潜力以膜蒸馏技术进行废水回收再利用的对象之一。但如前所述，在染整制程中所添加的化学物质，如均染剂、柔软剂及其他有机物等具有界面活性的物质，都是容易使膜污染或润湿的物质，如不加以解决即无法直接以膜蒸馏技术处理该废水。

发明内容

本发明提供了一种复合膜，用以提升膜蒸馏技术处理废水的效率，尤其是处理含有界面活性成分的废水的处理效率。

本发明的一实施方式提供了一种用于膜蒸馏的复合膜，包含疏水性多孔膜以及高含水率水胶层。疏水性多孔膜，包含相对的第一表面与第二表面，其中第一表面对应于热端，第二表面对应于冷端。高含水率水胶层设置于第一表面，其中高含水率水胶层的含水率(water content)大于30％，其中含水率的定义如下：

其中W_s代表润湿后的高含水率水胶层重量，W_d代表干燥后的高含水率水胶层重量。

于本发明的一或多个实施例中，高含水率水胶层的网目尺寸(mesh size)介于0.001微米(μm)至10微米之间。

于本发明的一或多个实施例中，高含水率水胶层的含水率介于50％至99％。

于本发明的一或多个实施例中，高含水率水胶层的材料包含多醣类、蛋白质类、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)、聚乙二醇(Polyethylene Glycol，PEG)或聚氧化乙烯(polyethylene oxide，PEO)、压克力系、聚氨酯、纤维素、甲壳素、海藻酸及其改质物、共聚物或其组合物。

于本发明的一或多个实施例中高含水率水胶层的多醣类材料为卡德兰胶(curdlan)、琼脂糖(agarose)或洋菜胶(Agar)。