[发明专利]一种制备具有高抗污染性能的油水分离膜的方法

说明书

本发明提供了一种制备具有高抗污染性能的油水分离膜的方法，包括：S1.制备包括含磷酰胆碱基团的两性离子聚合物和膜材料的铸膜液；S2.将所述铸膜液涂覆到基膜表面，并进行成膜处理，得到所述具有高抗污染性能的油水分离膜。本发明制备的油水分离膜具有抗污染能力强，制备方法简单，长周期运行膜的通量衰减少，易于工业化等优点，在处理含油污水方面具有重大的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种制备具有高抗污染性能的油水分离膜的方法，属于平板膜的制备技术。

背景技术

伴随着三次采油、注聚开采、边缘油田的开采等，国内的油田、炼化企业的含油污水的乳化问题将更加严重、处理过程将更加困难，现有的含油污水处理技术存在时间长、设备体积大、设备腐蚀速率快、使用大量化学药剂等缺点，需要开发新型技术来处理。

膜过滤分离法是一种新型的油水分离技术，具有简单高效、操作灵活、环境污染低、通用性强等特点，是油水分离技术的主要发展方向。但常规的亲水性和疏水性油水分离膜存在着抗污染能力差、通量衰减较快、油水分离效果不理想等缺点。

聚丙烯、聚砜类和聚偏氟乙烯是石化行业的广泛应用的超滤膜材料，具有良好的稳定性，可应用于较宽的水质环境。但将这些膜应用于油水分离过程中由于亲水性差则存在抗污染能力差的问题，导致膜通量衰减较快，因此对膜材料的亲水改性尤为重要。

材料改性技术归根到底就是如何将具有特殊性质的物质与膜结合的问题。目前常采用共混、等离子体处理和表面接枝改性等方法对膜进行亲水改性。等离子体处理和表面改性则主要在膜材料表面进行改性，但随着长周期的运行，膜材料的整体亲水性下降较快，在工业应用过程不太理想。

磷酰胆碱基团是细胞外层膜的主要组成，磷酰胆碱基团可以在细胞膜表面与水分子形成一层牢固的水化层，具有优秀的亲水能力和抗污染性能(Journal of MaterialsChemistry A,2018,,6,3231-3241.)。含有磷酰胆碱(PC)基团的两性离子聚合物具有良好的抗生物粘附和污染能力(中国专利CN 201610485188.2和CN201610485203.3)。但目前报道的通过磷酰胆碱基团改性的亲水性油水分离膜是通过表面改性的方式进行的，这种改性方式在长期使用过程中也存在着抗污染能力较差的缺点。本发明通过共混的方式使磷酰胆碱基团均匀的分散在膜中，这种改性方式对膜的力学性能和热稳定性没有影响，可以有效的提高膜的抗污染性能，尤其是在抗生物黏附和污染方面具有重大的应用潜力。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的油水分离膜抗污染能力差的问题，提供一种制备具有高抗污染性能的油水分离膜的方法。本发明制备的油水分离膜具有抗污染能力强，制备方法简单，长周期运行膜的通量衰减少，易于工业化等优点，在处理含油污水方面具有重大的应用潜力。

根据本发明的一个方面，提供了一种制备具有高抗污染性能的油水分离膜的方法，包括：

S1.制备包括含磷酰胆碱基团的两性离子聚合物和膜材料的铸膜液；

S2.将所述铸膜液涂覆到基膜表面，并进行成膜处理，得到所述具有高抗污染性能的油水分离膜。

根据本发明的一些实施方式，所述含磷酰胆碱基团的两性离子聚合物的结构如下所示：

式I中，R₁、R₂选自氢和C₁-C₂₀的烃基，优选自氢和取代或未取代的C₁-C₂₀的烷基；R₃选自C₁-C₂₀的烃基，优选自取代或未取代的C₄-C₂₀的烷基，更优选自含有酰胺键、酯键的C₄-C₂₀的长链烷基；m为20-200的整数，n为1-1000的整数。