一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的清洗方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及廢舊材料的清洗方法，具體涉及一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管 式膜的清洗方法。
【背景技術】
[0002] 中國工業高速發展的同時給人類賴以生存的水資源帶來極大的危害，我國的江河 湖泊、生活和工業污水亟待整治。膜法被認為是世界范圍內治理污水最有效的方式之一。 目前，超微濾膜主要應用于市政污水和工業廢水深度處理與回用、飲用水凈化、反滲透前處 理、食品和化工產品的分離與精制等領域。超微濾膜主要包括平板膜、中空纖維膜和管式 膜，其中中空纖維膜和管式膜的用量最大。在膜法系統中，膜材料是其核心部件。聚四氟乙 烯是一種對酸、堿、有機溶劑以及高溫環境等具有良好耐受性的膜材料，與常用的聚砜、聚 偏氟乙烯和聚丙烯等膜材料相比，聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜具有強度高、性質穩定， 耐腐蝕、耐高溫和孔隙率高等優勢。
[0003] 聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的平均使用壽命為5~8年，每年約有100萬平 方的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜有待回收利用。目前廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜 和管式膜的處理方法主要有兩種：（1)深度填埋；（2)焚燒熱能回收。聚四氟乙烯極其穩定， 在環境中幾十年都不降解，填埋廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜會給生態環境帶來嚴 重的污染，該方法是處理廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的下策方法。另外，聚四氟乙 烯可在焚燒爐中焚燒，回收其散發的熱能。但在焚燒過程中會產生四氟乙烯、六氟丙烯、八 氟異丁烯、氟光氣等劇毒物質以及PM2. 5以下的微細顆粒物，污染大氣。因此回收利用廢舊 聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜有重要的環保意義。
[0004] 聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜常期在生活污水、工業廢水等復雜的工礦條件下 使用，表面沉積了大量棕黑色物質（如圖1所示），主要成分為有機物、腐蝕質酸、鐵鹽、鈉 鹽、銅鹽等無機鹽。因此，聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜在回收利用之前必須將其完全清 洗干凈。專利201410079632公開了一種聚四氟乙烯微孔材料的回收方法，其采用短纖維切 割機將聚四氟乙烯廢料切割成細小顆粒，依次在含有有機溶劑和水的超聲波清洗器中進行 清洗并干燥，再將聚四氟乙烯顆粒高溫燒結、低溫猝冷，然后用球磨機粉粹，得到聚四氟乙 烯回收粉末。專利200810132358. 4公開了一種聚四氟乙烯的回收方法，其將填充聚四氟乙 烯廢料進行超聲清洗和烘干后，通過粉碎篩分得到聚四氟乙烯粉料。專利200710067131. 1 公開了一種聚四氟乙烯再生粉料的制備方法，其將聚四氟乙烯廢料進行清洗、磨粉、過篩、 燒結、造粒等步驟，得到聚四氟乙烯再生粉料。現有專利雖然公開了粉碎、燒結和制品加工 等工藝，但對廢舊聚四氟乙烯材料的清洗過程研宄甚少。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜的清洗方法，該 方法是先將廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜分切成小段膜材，將膜材先采用表面活性 劑溶液洗滌、再在高溫高壓下用強堿溶液浸泡，然后用氧化劑溶液浸泡，最后漂洗并烘干得 到純凈的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜。
[0006] 本發明采用的技術方案的步驟如下：
[0007] a)分切：用分切機將廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜分切成長度為1~10 厘米的膜材；
[0008] b)表面活性劑溶液洗滌：將表面活性劑、碳酸鈉和水按質量比10~30:1~5:100 混合均勻，配制成表面活性劑溶液，將膜材浸泡在表面活性劑溶液中，膜材與表面活性劑溶 液的質量比為1~10:100,在溫度為40~80°C下洗滌1~5小時；
[0009] C)強堿溶液浸泡：將強堿和水按質量比1~4:10配制成強堿溶液，將膜材浸泡在 強堿溶液中，膜材與強堿溶液的質量比為1~10:100,在壓強為200~400千帕和溫度為 110~150°C下浸泡10~24小時；
[0010] d)氧化劑溶液浸泡：將氧化劑和水按質量比1:0. 01~10配制成氧化劑溶液，將 膜材浸泡在氧化劑溶液中，膜材與氧化劑溶液的質量比為1~50:100,在溫度為20~80°C 下浸泡1~20天，漂洗并烘干，得到純凈的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜。
[0011] 所述b)步驟中表面活性劑為九氟丁烷磺酸鉀、十五氟辛酸銨、十五氟辛酸鈉或 十五氟辛酸鉀。
[0012] 所述c)步驟中強堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀或氫氧化鋰。
[0013] 所述d)步驟中氧化劑為高錳酸鉀、重鉻酸鉀、次氯酸鈉、過氧化氫、硫酸、硝酸或 高氯酸。
[0014] 與【背景技術】相比，本發明具有的有益效果是：
[0015] (1)廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜表面沉積物主要成分為有機物、腐蝕質 酸、鐵鹽、鈉鹽、銅鹽等無機鹽。本法先采用表面活性劑溶液去除一部分顆粒物，再在高溫高 壓條件下采用強堿溶液去除有機物和腐蝕質酸，然后采用氧化劑去除鐵鹽、鈉鹽、銅鹽等無 機鹽，得到純凈的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管式膜。
[0016] (2)本發明的方法簡便易行，成本較低，主要用于廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜和管 式膜通過后續的燒結、粉碎工藝，加以回收再利用。
【附圖說明】
[0017] 圖1是廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜。
[0018] 圖2是實施例2清洗后的廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 :
[0020] a)分切：用分切機將廢舊聚四氟乙烯中空纖維膜分切成長度為1厘米的膜材；
[0021] b)表面活性劑溶液洗滌：將九氟丁烷磺酸鉀、碳酸鈉和水按質量比10:1:100混合 均勻，配制成表面活性劑溶液，將膜材浸泡在表面活性劑溶液中，膜材與表面活性劑溶液的 質量比為1:100,在溫度為40°C下洗滌5小時；
[0022] c)強堿溶液浸泡：將氫氧化鈉和水按質量比1:10配制成強堿溶液，將膜材浸泡在 強堿溶液中，膜材與強堿溶液的質量比為1:100,在壓強為200千帕和溫度為IKTC下浸泡 24小時；