申请日2017.08.25
公开(公告)日2017.12.19
IPC分类号B01D71/06; B01D69/12; B01D69/10; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜。所述有机硅复合膜通过以下步骤制得的：将硅溶胶通过高速旋涂涂覆到有机材料上，经过低温热处理后形成非常薄的一层无机预制层，然后再次将硅溶胶旋涂到预制层上，再进行低温热处理，得到有机材料支撑的有机硅复合膜。本发明的有机硅复合膜制备工艺简单并且制备成本低，同时在处理高含盐废水时具有传统聚合物膜不具备的高水热稳定性和高的盐脱除率。
权利要求书
1.一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，通过以下步骤制得的：将硅溶胶通过高速旋涂涂覆到有机材料上，经过低温热处理后形成非常薄的一层无机预制层，然后再次将硅溶胶旋涂到预制层上，再进行低温热处理，得到有机材料支撑的有机硅复合膜。
2.根据权利要求1所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，所述硅溶胶是通过以下步骤获得的：将纳米级二氧化硅和氢氧化钠水溶液置于球磨机中湿法球磨，球磨后的溶液加入酸溶液调节pH为7，在搅拌条件下加入依次加入甲基戊醇、甲基硅酸钠和丙二醇丁醚，充分搅拌混合后得到硅溶胶。
3.根据权利要求2所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，以二氧化硅重量份数为100份计，其余各原料的重量份数分别为氢氧化钠水溶液300-400份、甲基戊醇20-40份、甲基硅酸钠20-40份和丙二醇丁醚10-15份。
4.根据权利要求3所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，所述氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的质量分数为5-8%。
5.根据权利要求1所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，所述有机材料为磺化聚醚砜、聚砜或聚醚砜。
6.根据权利要求1所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，其特征是，所述低温热处理是100-150℃。
说明书
一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜
技术领域
本发明涉及一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，属于膜制备技术领域。
背景技术
化工、印染、医药、食品等诸多工业生产中会产生大量高含盐废水，这类废水的排放会对环境造成严重污染。因此，如何处理高盐废水，已成为目前人们研究的热点。当前高含盐废水的处理主要是采用热浓缩工艺，如多效蒸发。该工艺的原理是将高含盐量废水利用热能浓缩后得到浓水和清水。该工艺能耗较大，通常需要在大型浓缩设备中运用。设备复杂，占地面积大，脱盐过程中需要对原料加热至部分汽化，能耗大。同时废水中的盐离子易使设备腐蚀和结垢，降低设备处理效率，增大设备后期维护和保养费用。基于膜分离的渗透汽化膜技术以其固有的能耗低、质量好、污染少、工艺过程简单、操作简便等特点，得到了越来越广泛地应用。
目前已报道的处理含盐废水 的渗透汽化膜主要有无机分子筛膜和聚乙烯醇(PVA)有机膜。这两类膜虽未在高含盐废水处理应用中实现大规模工业化，但相关示范工程应用(处理量≤10t/d)近几年已陆续被报道，在高含盐废水处理过程中受到越来越多地关注。但分子筛膜制备成本高且制备工艺复杂，而聚乙烯醇等有机膜处理高含盐废水(盐浓度>3.5wt%)性能下降比较很明显，另外这类有机膜的水热稳定性也有待进一步提高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，通过以下步骤制得的：将硅溶胶通过高速旋涂涂覆到有机材料上，经过低温热处理后形成非常薄的一层无机预制层，然后再次将硅溶胶旋涂到预制层上，再进行低温热处理，得到有机材料支撑的有机硅复合膜。
所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，所述硅溶胶是通过以下步骤获得的：将纳米级二氧化硅和氢氧化钠水溶液置于球磨机中湿法球磨，球磨后的溶液加入酸溶液调节pH为7，在搅拌条件下加入依次加入甲基戊醇、甲基硅酸钠和丙二醇丁醚，充分搅拌混合后得到硅溶胶。
所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，以二氧化硅重量份数为100份计，其余各原料的重量份数分别为氢氧化钠水溶液300-400份、甲基戊醇20-40份、甲基硅酸钠20-40份和丙二醇丁醚10-15份。
所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，所述氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的质量分数为5-8%。
所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，所述有机材料为磺化聚醚砜、聚砜或聚醚砜。
所述的一种用于高盐废水处理的有机硅复合膜，所述低温热处理是100-150℃。
本发明所达到的有益效果：
本发明的有机硅复合膜制备工艺简单并且制备成本低，同时在处理高含盐废水时具有传统聚合物膜不具备的高水热稳定性和高的盐脱除率。
制备得到的有机硅复合膜膜元件通量≥10 kg m-2 h-1，盐截留率≥99.8 %，膜寿命≥3年。
