[发明专利]一种制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法及装置

说明书

本发明公开了一种制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法及装置，该方法包括如下步骤：步骤一，将三醋酸纤维素、油相单体混合物溶解在N‑甲基吡咯烷酮溶剂中，制成铸膜液前驱体溶液；步骤二，将铸膜液前驱体溶液静置脱泡后，冷却至室温得到铸膜液；步骤三，将铸膜液刮在干净、无划痕的板上，并将该板浸入到利用原位界面聚合反应形成的凝胶浴中凝胶，凝胶过程中发生原位界面聚合反应，制成初生膜；步骤四，将制得的初生膜转移到去离子水浴中，浸泡若干时间，充分去除溶剂后，将制得的膜自然晾干，制得正面均匀开孔、背面致密、聚酰胺活性分离层贯穿整个膜主体的高性能纳滤/正渗透两栖性能CTA膜。

技术领域

本发明涉及一种制备纳滤/正渗透两栖性能三醋酸纤维素(CelluloseTriacetate，CTA)膜的方法及装置，特别是涉及一种非溶剂致相分离共发生原位界面聚合反应法制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法及装置。

背景技术

众所周知，有效去除饮用水中的溶解性有机物在水环境中的溶解度、保证产水安全是解决水资源危机、缓解目前水质型缺水问题的重要途径。纳滤由于兼有反渗透和超滤的特点，可以同时有效去除水中溶解性有机物、新型有机污染物以及无机离子，而且保留对人体有益的矿物质。因此，以纳滤膜为基础的深度处理工艺在优质饮用水处理方面具备更具体的应用潜能。然而，现有纳滤技术电能消耗大、膜通量低、膜设备投资大，而且纳滤膜在高效去除有机物的同时，常会被溶解性有机物导致不可逆膜污染，这些问题相互制约，最终影响纳滤工艺的产水量及其水质。另一方面，纳滤工艺进水中的杂质被高度浓缩，其浓水若不能回收处理而直接排放，必然导致环境的二次污染。

近年来，很多学者致力于研究既可提高纳滤对可溶解性有机物(DissolvedOrganic Matter，DOM)的去除效能，又能降低由DOM引起的膜污染的预处理方法，主要包括：混凝(强化混凝、微絮凝等)、吸附(活性炭、离子交换树脂等)、膜滤(超滤和微滤)、高级氧化以及由以上几种所形成的耦合工艺等。值得注意的是，混凝、吸附和膜滤工艺中，无论使用混凝剂或者吸附剂，都必然产生剩余产物，如饱和的活性炭泥、化学污泥以及废再生剂等，这些物质的后续处理均会造成“二次消耗”，若处理不当又会带来新的环境问题。基于现有的报导，高级氧化预处理技术耗能高、工艺过程复杂、规模生产困难、TOC去除率低，纳滤需要和别的工艺组合才能取得更好的有机物去除效果。

相对于传统压力膜技术，正渗透具有能量消耗低、设备简单、可高效分离多种水体污染物，膜污染情况相对较轻，具有较高回收率，能够持续长时间的运行而不需要清洗等优势。近年来，正渗透技术已经引起了水处理领域研究这的极大关注。正渗透膜技术在水处理领域的应用主要是依靠汲取液(高浓度的电解质溶液)与进水在正渗透膜两侧形成的天然渗透压，使纯水流向汲取液，对稀释后的汲取液进行浓缩除盐，最终获得纯水，其中绝大部分溶解性有机污染物被膜截留，不能进入汲取液。

而作为一种新型饮用水深度处理技术，正渗透膜技术还不完善，为了最终从汲取液中获取纯水，正渗透工艺通常需要与其他压力膜工艺耦合应用。而目前正渗透与其他压力膜处理技术的耦合工艺在饮用水处理领域的应用研究，仍主要局限于针对正渗透淡化海水、苦咸水、反渗透浓水等方面的初步考察，因此，实有必要提出一种技术手段，提供一种制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法，以实现正渗透与纳滤的耦合工艺。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法及装置，以实现纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的制备，并实现其结构和性能的调控。

为达上述及其它目的，本发明提出一种制备纳滤/正渗透两栖性能CTA膜的方法，包括如下步骤：

步骤一，将三醋酸纤维素、油相单体混合物溶解在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，制成铸膜液前驱体溶液；

步骤二，将铸膜液前驱体溶液静置脱泡后，冷却至室温得到铸膜液；