可控制孔径的聚醚砜微滤膜和复合平板膜材料、组件
(1)用于膜生物反应器的聚醚砜平板支撑膜材料:
膜生物反应器用膜组件替代二沉池,进行高效的固液分离,克服了出水水质不稳定、污泥易膨胀、剩余污泥量大等不足,提高了污泥浓度,是污水处理的新工艺和装置,也是污水处理升级改造的技术。但高分子膜使用过程中易被有机物质污染,使得通量减少,过滤效率降低,限制了该技术的应用。常用的聚偏氟乙烯PVDF、PVC等材料有强疏水性,亲水性能和耐污染性能较差,因此提高膜的通量,增强材料的耐污染性能非常重要。
此项目研究发现小孔径(0.1um以下)的滤膜比大孔径(0.2um以上)更耐活性污泥污染,考虑到通量的因素,此项目产品将膜生物反应器的膜材料孔径定位在0.06~0.10µm,并以0.08~0.10µm为主要产品。为了提高膜的抗污染能力和强度,先后开发了荷负电和纳米复合聚醚砜膜,研究表明,复合膜孔堵塞阻力和滤饼层阻力均大幅下降。研发的聚醚砜膜(0.06~0.1µm)的纯水通量在2600L/m2h 0.1MPa以上。
此研究获授权两项发明专利“一种用于膜生物反应器的小孔径聚醚砜膜的制造方法”和“一种亲水性微滤复合膜的制造方法”。
(2)用于医药、制药分离的耐高温无支撑聚醚砜膜材料:
医药、制药等行业面临医药资源利用率低、生产工艺效率低、高端产品依赖进口等制约问题。其中,医药用滤芯,包括除菌用0.1um、0.22um;除悬浮物的0.45um聚醚砜滤膜,均为行业过滤分离的基础材料,消耗量大。长期以来,国产品存在通量小,使用时有溶出物影响分离效率,市场大多数依赖进口。
此项目开发了最大孔径为0.1um、0.22um和0.45um的无支撑聚醚砜微滤膜,滤膜孔径均匀性好,通量和泡点的指标达到国外的同类产品。项目还开发了用于精密输液器的5um大孔径聚醚砜滤膜。
左上:0.2um 右上:0.45um
左下:0.1um 右下:5um
关键技术
1. 研发的聚醚砜膜孔径小于0.1um,具有高度的不对称性、皮层薄、孔密度高,支撑层呈现由上而下渐变疏松的海绵结构。该结构使膜孔径分布窄,膜阻力低、机械强度高;0.06-0.1um滤膜纯水通量2600L/m2h 0.1MPa,改性膜亲水性大幅度提高,水接触角小于40º;
2. 0.1µm聚醚砜膜组件在浓度为7000mg/L污泥中的临界通量达到45L/m2h以上;
3. 化学稳定性好,耐水解,耐酸碱,氧化剂等清洗剂;
4. 抗污染性好,水接触角小于40º;
5. 无支撑膜材料强度好,通量高。最大孔径为0.1um,纯水通量3100L/m2h0.1MPa;最大孔径为0.45um,纯水通量8000L/m2h 0.1MPa;膜最大孔径为5um,纯水通量为98000L/m2h 0.1MPa。
应用领域和市场前景
此项目的0.08-0.1um聚醚砜平板支撑膜可做成平板膜组件,用于膜生物反应器处理工业和生活污水,适合用于小型和中型污水处理装置;
此项目的0.1um、0.22um、0.45um无支撑聚醚砜膜可开发成无支撑聚醚砜膜产品,用于生产高通量滤芯,可继续开发成医药行业分离用膜包;
0.1um、0.22um滤膜可开发成细菌和病毒采样滤膜;5um聚醚砜膜可用于精密医用输液器。
合作方式
*技术转让*技术开发*技术咨询*技术服务*技术入股
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