本發(fā)明涉及平板超濾膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種強度高、耐沖洗、使用壽命長的一體化pvdf平板膜的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著膜分離技術(shù)的迅速發(fā)展，膜技術(shù)在廢水處理、生物工程、食品工程、化工分離等過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

在廢水處理領(lǐng)域，膜生物反應(yīng)器工藝（以下稱mbr)用膜分離技術(shù)取代了傳統(tǒng)的二沉池，將經(jīng)過生化的污水過濾出生物反應(yīng)器，得到濁度很低的處理水。同時，系統(tǒng)中的污泥、細(xì)菌以及大分子有機物還保持在反應(yīng)器中。這種分離方式提高了出水水質(zhì)，增加了反應(yīng)器中的污泥濃度，保留了有益的微生物，與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，mbr技術(shù)出水水質(zhì)好，cod（化學(xué)需氧量chemicaloxygendemand）、bod（生化需氧量biochemicaloxygendemand）濁度都很低，大部分細(xì)菌、病毒被截留，出水水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于生活雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可直接作為中水回用于城市園林綠化、清潔、消防、冷卻循環(huán)水等應(yīng)用點。mbr技術(shù)中膜的高效截留作用也實現(xiàn)了污水停留時間和微生物停留時間的分離，微生物和污泥的濃度高，占地面積小，污泥產(chǎn)量小，處理效率高。

膜生物反應(yīng)器一般包含mbr膜組件、曝氣組件和動力系統(tǒng)(泵等)，其中膜組件是mbr系統(tǒng)中最重要部分，膜更是重中之重。目前常規(guī)使用的mbr膜組件有三種類型，分別是中空纖維式，管式和平板式。

中空纖維式將很多的中空纖維膜封裝在一起形成組件，運行時，中空纖維膜絲隨水氣抖動，反沖洗可以抖掉附著在其上面的污染物。但是中空纖維膜在長期抖動及定期反沖洗過程中，膜絲纖維比較容易斷裂，降低了出水效果及膜組件的使用壽命。

管式膜一般采用外置式帶壓錯流運行，其優(yōu)點是膜強度高，通量大，但由于高速錯流，高壓運行，能耗非常高，使得其應(yīng)用面很窄，同時其高成本也是不足之處。

平板式mbr組件最早由日本久保田公司開發(fā)，主要包含中間的支撐板及兩面的膜片。運行時空氣泡帶動水從膜片中間向上運動，擦洗膜片，可以有效清除膜片上的污染物，使得膜組件可以穩(wěn)定運行長達(dá)6個月以上都不需要反沖洗。定期的簡單內(nèi)面浸泡就可以有效恢復(fù)通量。板式膜組件不存在中空纖維膜斷絲問題，也不存在管式膜高運行成本的問題，有著更大的市場空間。

普通的平板膜制備方法是將鑄膜液刮在無紡布上,然后通過凝膠浴凝膠制造出來。制備的平板膜是薄薄一層覆蓋在基布上。也就是說該膜非常薄，非常容易被劃傷，另外一個不足是，在反沖洗的時候，該膜比較容易和基膜分離，導(dǎo)致平板膜的破損。所以制作一種表面強度高，過濾膜層和基膜不分離的一體化平板膜是非常重要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種過濾層和基膜為一體的pvdf平板膜的制備方法，根據(jù)此方法所生產(chǎn)的pvdf平板膜具有高通量，有比較高的表面強度，且其在水中的使用壽命大大延長，同時可以適應(yīng)頻繁高強度反沖洗。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，采用的具體技術(shù)方案是：

一種一體化pvdf平板膜的制備方法，包括以下步驟：

s1、將pvdf樹脂、溶劑、成孔劑、添加劑在90～110℃的溫度下攪拌混合均勻，得到鑄膜液；

s2、將無紡布基布在鑄膜液中浸漬，并通過碾壓輥碾壓脫氣；

s3、經(jīng)碾壓脫氣后的無紡布通過刮膜機，刮掉其兩面多余的鑄膜液,并冷卻到70℃以下；

s4、以蒸餾水為凝膠清洗液，將s3所得無紡布在其中凝膠，并清洗5～10分鐘即得pvdf平板膜產(chǎn)品。

優(yōu)選的方案，步驟1所述鑄膜液中各成分的含量按重量份計算包含：pvdf樹脂8～25重量份，溶劑30～50重量份，成孔劑30～50重量份，添加劑1～5重量份。

進(jìn)一步優(yōu)選的方案，所述溶劑為dmf（二甲基甲酰氨）、dmac（二甲基乙酰氨）、dmso（二甲基亞砜）中的一種或多種的混合物。

再優(yōu)選的方案，所屬成孔劑為甘油、peg300、peg600中的一種或多種的混和物。

更優(yōu)選的方案，所述添加劑為pvpk90、peg10000中的一種或多種的混合物。

所述碾壓輥的碾壓間隙比基布的厚度大10～50微米，優(yōu)選10～20微米。其可以使得鑄膜液充分浸透基布。

所述刮膜機為雙面刮刀刮膜機，其刮刀的刮膜間隙比基布的厚度大10～200微米，優(yōu)選10～50微米。其可以使得基布表面的鑄膜液非常均勻的分布在基布表面。這樣最后成膜的產(chǎn)品表面均勻，光滑。

所述pvdf樹脂為薄膜級樹脂。

步驟s2所述無紡布為pet（滌綸）無紡布，滌綸無紡布具有高強度、耐高溫性能好（可在150℃環(huán)境中長期使用）、耐老化、抗紫外線、延伸率高、穩(wěn)定性和透氣性好、耐腐蝕、隔音、防蛀、無毒等優(yōu)點。

通過采用上述方案，本發(fā)明的一種一體化pvdf平板膜的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其技術(shù)效果在于：該發(fā)明所得的平板膜具有非常優(yōu)異的強度；且其通量高，采用本發(fā)明方法制得的0.05微厚米的膜，其純水通量達(dá)到2000l/h.m2以上；利用本配方體系和制造膜的工藝可以制備出具有不同孔徑的高強度，一體化pvdf平板超濾膜，可以滿足不同場合的需求，在廢水mbr處理、食品、醫(yī)藥分離等領(lǐng)域有著非常大的應(yīng)用前景。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

實施例一：

分別稱取pvdf25kg、溶劑30kg、成孔劑40kg、添加劑5kg，混合，并在110℃的溫度下配置成均勻的鑄膜液。其中溶劑為dmac，成孔劑為peg300，添加劑為peg10000。冷卻到80度后導(dǎo)入浸膠槽。將厚度為100微米的pet無紡布上在浸膠槽中浸漬30秒，而后通過間隙為110微米的碾壓輥碾壓2次，再通過間隙為120微米的雙面刮刀刮掉表面多余的鑄膜液。在室溫下冷卻1分鐘，使得溫度達(dá)到50度，然后放入20度的蒸餾水中清洗10分鐘后拿出，得到表面均勻的pvdf平板膜，測定該平板膜的孔徑為0.03微米，1bar壓力下純水通量為800lmh。在6bar下用純水反沖洗60分鐘后，膜表面完整如新，沒有任何損傷，展示出非常高的強度。

實施例二：

分別稱取pvdf18kg、溶劑50kg、成孔劑30kg、添加劑3kg，混合，并在100℃的溫度下配置成均勻的鑄膜液。其中溶劑為dmac：dmf=22：20，成孔劑為丙三醇，添加劑為pvpk90。冷卻到70度后導(dǎo)入浸膠槽。將厚度為100微米的pet無紡布上在浸膠槽中浸漬45秒，而后通過間隙為120微米的碾壓輥碾壓2次，在通過間隙為120微米的雙面刮刀刮掉表面多余的鑄膜液。在室溫下冷卻2分鐘，達(dá)到40度，然后放入20度的蒸餾水中清洗10分鐘后拿出，得到表面均勻的pvdf平板膜，測定該平板膜的孔徑為0.05微米，1bar壓力下純水通量為2000lmh。在6bar下用純水反沖洗60分鐘后，膜表面完整如新，沒有任何損傷，展示出非常高的強度。

實施例三：

分別稱取pvdf8kg、溶劑40kg、成孔劑50kg、添加劑1kg，混合，并在90℃的溫度下配置成均勻的鑄膜液。其中溶劑為dmso，成孔劑為peg600，添加劑為pvpk90。冷卻到70度后導(dǎo)入浸膠槽。將厚度為100微米的pet無紡布上在浸膠槽中浸漬40秒，而后通過間隙為120微米的碾壓輥碾壓2次，在通過間隙為110微米的雙面刮刀刮掉表面多余的鑄膜液。在室溫下冷卻2分鐘，達(dá)到40度，然后放入20度的蒸餾水中清洗10分鐘后拿出，得到表面均勻的pvdf平板膜，測定該平板膜的孔徑為0.04微米，1bar壓力下純水通量為2000lmh。在6bar下用純水反沖洗60分鐘后，膜表面完整如新，沒有任何損傷，展示出非常高的強度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。