[發明專利]一種MBR膜的制備方法及其在農村污水處理中的應用

有效

• 申請號: 201711173456.8
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107899439B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 湯順良;喬治·王陶;楊國新;湯秋霞
• 申請（專利權）人: 江蘇江華水處理設備有限公司
• 主分類號: B01D71/78
• 分類號: B01D71/78;B01D69/02;B01D67/00;C02F3/12
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉亞娟

本發明公開了一種MBR膜的制備方法及其在農村污水處理中的應用，選取納米陶瓷顆粒、冰醋酸溶液、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮和Span?20，通過一定溫度下進行混合攪拌形成乳濁液，再與乙醚、耐光劑和聚丙烯酰胺發生交聯，待交聯結束后，加入大量去離子水，制成涂布溶液，選取無紡布置于乙醇溶液中，通過超聲振動后再將其置于涂布溶液中，處理完成后將膜片去除，將改性液涂布在膜片表面，開啟紫外燈進行照射進行表面接枝聚合，隨后在烘箱內干燥制備得MBR膜。與現有MBR膜相比，本發明所述方法制備的MBR膜生產效率高，適宜應用生產，重現性好，膜的穩定性和耐用性高，具有良好的耐光性等優點。

技術領域

本發明涉及MBR膜制備技術領域，具體是涉及一種MBR膜的制備方法及其在農村污水處理中的應用。

背景技術

在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor)，是一種由活性污泥法與膜分離技術相結合的新型水處理技術。膜的種類繁多，按分離機理進行分類，有反應膜、離子交換膜、滲透膜等；按膜的性質分類，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜)；按膜的結構型式分類，有平板型、管型、螺旋型及中空纖維型等。

共混改性是一種在現有的膜材料基礎上取長補短的改善膜性能的簡便方法。通過與親水性高分子共混，將親水組分引入鑄膜液體系中，從而使膜性能得到改善。共混膜不僅可以維持原有的截留率不變，而且純水通量、抗污染性和耐菌性都達到大幅提升。常用于共混以改善膜滲透性能和分離性能的高分子有主要有以下幾種:聚乙二醇(PEG)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、磺化聚苯乙烯、聚乙烯醇(PVA)、磺化聚砜(SPS)、聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)、尼龍6、聚醋酸乙烯酯(PVAc)和氯甲基化聚砜(CMPS)等，它們分別與疏水高分子共混制得了適用于不同分離體系的微濾膜和超濾膜。蘇延磊等人用磷酰膽堿共聚物改性聚醚砜超濾膜能顯著提高膜的抗污染性和滲透性能【J.Membr.Sci.，2008，322(1):171-177】。

表面涂覆改性是通過在膜表面涂覆上一層含有功能基團的水溶性高分子或表面活性劑，可以在膜的表面引入一層功能高分子層改性方法。在膜表面涂覆一層表面活性劑，同樣可以改善膜的親水性，提高膜通量，但是膜表面的涂覆的表面活性劑會隨著時間的延長而逐漸脫落，從而引起膜通量的下降，直至改性效果完全喪失。孫秀珍等人將殼聚糖(CS)涂覆在聚醚砜(PES)超濾膜、尼龍-6微濾膜和PVDF微濾膜的表面制備了復合膜，在這三類復合膜中，PVDF-CS復合膜的性能最為優良，在0.25MPa、室溫的操作條件下，對PEG-20000的截留率達到98.4％【殼聚糖超濾復合膜研制，東海海洋，1999，17(2):21-25】。

表面接枝改性是另一大類能有效改善聚合物膜表面性質的方法，一般可通過等離子體、光、輻照、電子束等引發手段在膜表面形成活性位點，該活性位點再進一步引發其它功能單體在膜表面接枝聚合，賦予聚合物膜表面以接枝聚合物鏈的性質。表面接枝改性的特點是改性僅發生在膜表面層的幾個納米之內，在賦予膜表面以接枝聚合物鏈的性質的同時，不影響材料本體的性質，并且接枝的高分子鏈與膜表面之間以化學鍵相結合使得改性效果更牢固。Hsueh等人通過等離子體接枝聚合制備了AA-PVDF-DMAEA雙極膜，PVDF膜的一側接枝陰離子單體丙烯酸，另一側則接枝陽離子單體丙烯酸-N，N-二甲基乙胺酯。由于有離子型聚合物覆蓋在接枝膜的表面，使接枝膜的純水接觸角顯著下降【J.Membr.Sci.，2003，219:1-13】。