[发明专利]一种基于PTFE中空纤维膜的油水分离装置及分离方法

说明书

本发明涉及油水分离技术领域，特别涉及一种基于PTFE中空纤维膜的油水分离装置及分离方法，包括一具有油水混合液进口及出水口的过滤器外壳，内部设置过滤腔，还包括一与过滤腔连通的出油腔，在过滤腔内设置有将过滤腔分为过滤处理区及用于储存过滤水的储存区的孔板，两孔板上均设有固定改性PTFE中空纤维膜过滤系统的安装孔，改性PTFE中空纤维膜过滤系统固定于两孔板之间；改性PTFE中空纤维膜过滤系统进口连接油水混合液进口，出口连接储存区，还包括供液泵，油水混合液进口控制阀，出水口控制阀，出油腔控制阀，还包括压力表及控制器，有利于提高其油水分离效率及油水分离性能，具有较好的抗污染性能。

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，特别涉及一种基于PTFE中空纤维膜的油水分离装置及分离方法。

背景技术

膜分离是当前处理含油废水最有效的技术之一，目前，应用到油水分离膜的材料主要包括聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等，关于PTFE中空纤维膜在油水分离领域的研究较少。同时，采用糊料推压-拉伸-烧结法制备的PTFE中空纤维膜存在孔径大小不匀的问题，导致其油水分离性能较差。因此，为提升PTFE中空纤维膜在油水分离领域上的应用，对PTFE中空纤维膜进行改性探究，进一步提升其油水分离性能具有重要的意义。

通常条件下，废水中的油滴主要是以游离态、分散态、乳化态和溶解态的形式存在。传统的油水分离方法有原位燃烧、离心分离、过滤、中和、生物及吸附等，这些方法在一定程度上会起到油水分离的作用，但是又特别容易造成二次污染。因此，需要寻找一种高效处理油水分离的方法。

已经应用到油水分离领域的膜材料种类有很多，但无论是有机膜、无机膜、平板膜、中空纤维膜，几乎所有的油水分离膜都存在抗污染性能较差、分离性能有限等问题。为提升油水分离膜的机械性能、分离性能、抗污染等性能，目前国内外学者对油水分离膜的改性进行了大量研究，主要包括表面改性和共混改性两大类。

目前，用于油水分离的PTFE中空纤维膜大多采用糊料推压-拉伸-烧结方法制备，用该方法制备的PTFE中空纤维膜具有强力高，耐用性好的优点，但也存在孔径不够均匀等问题，在进行油水分离时，由于大孔径的存在，会降低其油水分离效率，影响其油水分离性能。目前已有的改性方法无法有效解决这一问题。因此，欲有效提升PTFE中空纤维膜油水分离性能必须针对其结构特点，创新改性方法。

纳米粒子具有极高的比表面积和尺寸微小等优点，碳纳米管作为无机纳米粒子之一，具有典型的层状中空结构，且具有较高的表面比和机械强度，尽管碳纳米管具有优异的物理化学性能，但由于其具有较大的长径比，表面能高，在溶液中不能长期分散，静置时间过长容易造成团聚，这极大的限制了其应用范围。超声波技术可以有效减少碳纳米管的团聚，以便达到分散均匀的效果。

错流过滤本身不是一种新技术，早在二十世纪六十年代初就广泛应用于水过滤和食品加工行业。随着错流过滤技术的发展，在许多领域有代替直流过滤的趋势。基于此，本发明提出了一种有利于提高其油水分离效率及油水分离性能且具有较好的抗污染性能的基于PTFE中空纤维膜的油水分离装置及分离方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供了一种基于PTFE中空纤维膜的油水分离装置及分离方法，有利于提高其油水分离效率及油水分离性能。具有较好的抗污染性能，更具有应用价值。