[發明專利]高抗油污油水分離膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610540934.3
• 申請日: 2016-07-11
• 公開（公告）號: CN106178600B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 王曄;劉正鎖;陳梅
• 申請（專利權）人: 無錫藍海工程設計有限公司
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;徐永雷

本發明提供了一種高抗油污油水分離膜，該油水分離膜為多孔結構，具有超親水和超疏油特性，水在該油水分離膜表面的接觸角為3~10°，在水下油液的接觸角為140~165°。本發明還公開了所述油水分離膜的制備方法，具體包括制備含氟樹脂、配制膜料和刮涂成膜三個步驟。本發明同時給出了所述油水分離膜在分離油水混合體系中的用途。本發明的油水分離膜具有除油效果好、抗油污能力強、膜通量大、膜分離壓力小的優點，可低壓操作，能耗低，成本低；并將該油水分離膜應用到多種廢水中，取得了良好的除油效果。

技術領域

本發明涉及一種高抗油污油水分離膜及其制備方法和應用，屬于污水處理技術領域。

背景技術

含油污水來源于石油化工行業、石油開采、機械加工、居民生活以及遠洋貨輪等等。每年世界上有超過1000萬噸油類通過各種途徑流入海洋地表徑流。含油污水化學耗氧量(COD)高，對環境污染非常嚴重，因而進行油水分離，避免油類排入環境水體，造成環境污染，具有重要的意義。

油類在水中的存在形式包括浮油、分散油、乳化油和溶解油四種。浮油粒徑一般大于100μm，可自然上浮去除；分散油粒徑為10~100μm，在水中處于懸浮狀態，稍加停留也可采用自然上浮去除；乳化油粒徑小于10μm，在水中以乳化油形式存在，不能自然上浮，可采用先破乳，再氣浮或沉淀除去；溶解油在水中處于溶解狀態，難以分離。

含油污水的處理通常通過重力隔油分離、氣浮法、生物降解等方法單獨使用或聯用。當水中含油量較高時，宜先采用重力隔油分離，除油率70~80%，通過重力隔油法除油后廢水含油一般在100~300mg/L，可能去除的最小油滴粒徑60μm，再使用氣浮法，加入藥劑進一步去除水中油，采用氣浮法耗費化學品多，費用高，所排廢渣又會造成二次污染，處理后廢水含油一般在15~30mg/L，再通過生化降解進一步降低水中的含油量。但是這些傳統方法分離效率不高，而且方法的使用有一定的限制。

膜分離技術可以用于分離浮油及穩定地乳化分散于水中的油，分離過程無需添加其他藥劑，如破乳劑、絮凝劑等藥劑，不產生含油污泥等廢渣，無固廢處理設備，常溫操作，可以實現高度的自動化，設備占地面積小，處理后的廢水含油率低。但現有的膜分離技術中油水分離膜普遍存在著抗污染性能低，膜通量小，膜分離壓力大，壓力損失多的缺點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種高抗油污油水分離膜及其制備方法和應用，本發明的油水分離膜具有除油效果好、抗油污能力強、膜通量大、膜分離壓力小的優點，可低壓操作，能耗低，成本低；并將該油水分離膜應用到多種廢水中，取得了良好的除油效果。

按照本發明提供的技術方案：高抗油污油水分離膜，其特征在于：所述油水分離膜為多孔結構，具有超親水和超疏油特性，水在該油水分離膜表面的接觸角為3~10°，在水下油液的接觸角為140~165°。

高抗油污油水分離膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）、制備含氟樹脂：以甲基丙烯酸、丙烯酸正丁酯、含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯、偶氮二異丁腈和丙二醇甲醚醋酸酯為原料，采用分段聚合、分步加料的方式制得含氟樹脂；

（2）、配制膜料：將步驟（1）制得的含氟樹脂旋轉蒸發干燥，然后將該含氟樹脂溶于四氫呋喃中，配置成質量濃度10~40%的樹脂溶液，然后在該溶液中加入3%氯化鈉水溶液，3%氯化鈉水溶液的用量為樹脂溶液總重量的1~10%，混合均勻，獲得膜料；

（3）、刮涂成膜：將膜料刮涂于基板上，自然晾干，形成白色薄膜，即為油水分離膜。

作為所述制備方法的進一步改進，所述步驟（1）中制備含氟樹脂具體包括如下步驟：

（a）、按質量百分比計取下述組分：甲基丙烯酸5~15%，丙烯酸正丁酯10~20%，含氟單體甲基丙烯酸十二氟庚酯10~30%，偶氮二異丁腈0.1~3%，余量為丙二醇甲醚醋酸酯；