申请日2016.02.26
公开(公告)日2016.06.01
IPC分类号B01D71/26; B01D71/06; B01D67/00; C02F1/44
摘要
本发明公开了一种用于工业废水处理的滤膜及其制备方法和应用，将滤膜材料的各组分溶于溶剂中，同时加入添加剂和致孔剂，搅拌均匀，制成铸膜液，经真空脱泡，喷洒在模具上，烘干成型后即可获得。本发明通过铁氧体与亚砜的协同作用提高了滤膜的截留率，此外本发明获得的滤膜具有抗污染能力强及高水通量的优点。
权利要求书
1.一种用于工业废水处理的滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第1步、按重量份计，将亚砜22～43份、聚乙烯24～38份、铁氧体11～18份、磺化聚苯乙烯微球10～18份加入反应釜中，在170～260℃条件下滴加N,N-二甲基乙酰胺19～30份，搅拌至完全溶解;
第2步、向第1步获得的混合溶液中加入添加剂和致孔剂，在220～290℃条件下搅拌均匀，制成铸膜液;其中添加剂为壳聚糖、聚乙二醇、氯化锂、磷酸、十六醇中的任意一种，致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、硫酸铵、硫酸铝中的任意一种;
第3步、将经第2步处理后的铸膜液真空脱泡，通过喷枪将其喷洒在模具上，置于烘箱中烘干，烘干温度为56～78℃，即可制得滤膜。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的滤膜的制备方法，其特征在于，第1步、按重量份计，将亚砜36份、聚乙烯32份、铁氧体14份、磺化聚苯乙烯微球15份加入反应釜中，在235℃条件下滴加N,N-二甲基乙酰胺24份，搅拌至完全溶解。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的滤膜的制备方法，其特征在于，第2步、向第1步获得的混合溶液中加入添加剂和致孔剂，在260℃条件下搅拌均匀，制成铸膜液;其中添加剂为壳聚糖，致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的滤膜的制备方法，其特征在于，第3步、将经第2步处理后的铸膜液真空脱泡，通过喷枪将其喷洒在模具上，置于烘箱中烘干，烘干温度为72℃，即可制得滤膜。
5.权利要求1～4任一方法制备获得的用于工业废水处理的滤膜。
6.权利要求5所述的滤膜在工业废水处理膜分离过程中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述膜分离过程中的工作压力为2～2.7kg/cm2，过水通量为70～78L/h·m2，反冲洗周期为12～20min，反洗时间为15～20s，工作温度为40～56℃。
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述膜分离过程中的工作压力为2.5kg/cm2，过水通量为74L/h·m2，反冲洗周期为16min，反洗时间为17s，工作温度为52℃。
说明书
一种用于工业废水处理的滤膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及市政污水处理的滤膜，尤其涉及一种用于工业废水处理的滤膜及其制备方法和应用。
背景技术
我国水环境污染状况相当严重，根据2004年中国环境状况公报，全国废水排放量为200亿立方米，化学耗氧量COD排放总量为2998万吨，石油类22640吨，工业污水占废水排放总量的60%。大量未经任何处理含有高浓度难降解的有机物的污水直接排放，严重污染了水源，破坏了水环境。我国污水处理设施后和处理率低，是造成我国水环境污染的主要原因之一，同时处理成本高使大量高浓度难降解的有机物没有得到有效处理而排放。国内外处理有机物污水的方法有两类：物理化学方法和生化法。但这些方法都存在着成本高，难控制，处理效果差，得不到回收利用等缺点，所以彻底处理废水并能综合利用是废水处理工作的重要任务。
超滤工艺是一种以膜两侧的压力差为推动力，用机械筛分的方法进行溶液分离的过程。在静压差的作用下，水和小分子的溶质粒子从高压侧透过膜到低压侧，而大分子的溶质粒子被膜截留，从而实现分离的目的。膜分离技术是一种高效的废水处理技术，以膜分离代替活性污泥法中的二沉池，滤出的水中无菌体和悬浮物，提高了分离效率。
现有技术中，采用膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术相结合的新型污水处理技术。它利用微生物的新陈代谢作用对污水中的有机物进行系列化转化，同时利用膜组件代替生物处理中的二沉池来进行固液高效分离。与传统的工业废水处理技术相比，其突出优点在于可去除包括有机物和悬浮物在内的大量杂质和病毒、细菌等，出水水质好;污泥截留易控制，泥水分离效果好;水力停留时间和固体停留时间分离，从而运行更稳定;占地面积小，特别是浸没式膜生物反应器，占地更小;传质效率高、对生物处理起促进和强化作用;模块化、易于集成放大、操作简单、易于实现自动控制等。膜生物反应器工艺优势明显，但抗污染、高水通量、高截留率的膜生物反应器滤膜制备问题一直是阻碍其应用和发展的瓶颈问题之一。特别是膜污染问题更是膜生物反应器可否正常运行的致命问题。
发明内容
本发明解决的技术问题：为了获得一种抗污染能力强、高水通量、高截留率的滤膜，本发明提供了一种用于工业废水处理的滤膜及其制备方法和应用。
技术方案：一种用于工业废水处理的滤膜的制备方法，包括以下步骤：
第1步、按重量份计，将亚砜22～43份、聚乙烯24～38份、铁氧体11～18份、磺化聚苯乙烯微球10～18份加入反应釜中，在170～260℃条件下滴加N,N-二甲基乙酰胺19～30份，搅拌至完全溶解;
第2步、向第1步获得的混合溶液中加入添加剂和致孔剂，在220～290℃条件下搅拌均匀，制成铸膜液;其中添加剂为壳聚糖、聚乙二醇、氯化锂、磷酸、十六醇中的任意一种，致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、硫酸铵、硫酸铝中的任意一种;
第3步、将经第2步处理后的铸膜液真空脱泡，通过喷枪将其喷洒在模具上，置于烘箱中烘干，烘干温度为56～78℃，即可制得滤膜。
优选的，第1步、按重量份计，将亚砜36份、聚乙烯32份、铁氧体14份、磺化聚苯乙烯微球15份加入反应釜中，在235℃条件下滴加N,N-二甲基乙酰胺24份，搅拌至完全溶解。
优选的，第2步、向第1步获得的混合溶液中加入添加剂和致孔剂，在260℃条件下搅拌均匀，制成铸膜液;其中添加剂为壳聚糖，致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮。
优选的，第3步、将经第2步处理后的铸膜液真空脱泡，通过喷枪将其喷洒在模具上，置于烘箱中烘干，烘干温度为72℃，即可制得滤膜。
经上述任一方法制备获得的用于工业废水处理的滤膜。
所述的滤膜在工业废水处理膜分离过程中的应用。
优选的，所述膜分离过程中的工作压力为2～2.7kg/cm2，过水通量为70～78L/h·m2，反冲洗周期为12～20min，反洗时间为15～20s，工作温度为40～56℃。
优选的，所述膜分离过程中的工作压力为2.5kg/cm2，过水通量为74L/h·m2，反冲洗周期为16min，反洗时间为17s，工作温度为52℃。
有益效果：本发明通过铁氧体与亚砜的协同作用提高了滤膜的截留率，此外本发明获得的滤膜具有抗污染能力强及高水通量的优点。
