[發(fā)明專利]一種污水處理膜材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010973288.6
• 申請(qǐng)日: 2020-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN112169604B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤（北京）環(huán)保工程有限公司
• 主分類號(hào): B01D71/70
• 分類號(hào): B01D71/70;B01D67/00;B01J20/26;B01J20/28;B01J31/06;C02F1/28;C02F1/30;C02F1/44;B01J20/30;C02F101/30
• 代理公司: 天津創(chuàng)信方達(dá)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 12247
• 代理人: 李京京

本發(fā)明公開了一種污水處理膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟S1、可聚合型硫酰二咪唑鹽基單體的制備，步驟S2、乙氧基硅改性2,4,6?三[(對(duì)羧基苯基)氨基]?1,3,5?三嗪的制備，步驟S3、膜材料的制備。本發(fā)明還公開了一種根據(jù)所述污水處理膜材料的制備方法制備得到的污水處理膜材料及其在污水處理上的應(yīng)用。本發(fā)明公開的污水處理膜材料綜合性能佳、性能穩(wěn)定性好，對(duì)污水處理效果顯著，能有效催化污水中有機(jī)物分解、吸附分離污水中重金屬離子，使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污水處理膜材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著制造業(yè)的快速擴(kuò)張和化工企業(yè)污水不達(dá)標(biāo)排放事故的頻發(fā)，重金屬離子、有機(jī)染料和含有毒有害有機(jī)物污水的排放已經(jīng)嚴(yán)重威脅到生態(tài)系統(tǒng)和人類健康。此外，全球水資源匱乏問題也日益嚴(yán)峻，如何對(duì)污水進(jìn)行高效處理成為污水排放企業(yè)不得不面對(duì)的難題。

傳統(tǒng)污水處理的方法主要有生物法，電解法，化學(xué)法和光催化法。生物法占地面積大，適用范圍窄，效果也不理想；電解法雖然效果好于生物法，但是能源消耗大，推廣困難；化學(xué)法在分解污染物的同時(shí)容易造成二次污染，無(wú)法將有機(jī)物完全轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的小分子，光催化法是利用光能進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)換的方法之一，能將有機(jī)物大分子降解為二氧化碳或其他小分子有機(jī)物以及水，其成本低、無(wú)二次污染，但其存在光量子效率和光活性較低的問題。除此以外，現(xiàn)有技術(shù)中的污水處理方法或多或少存在著需要昂貴的專用設(shè)備，耗能大，回收分離循環(huán)利用困難，運(yùn)行費(fèi)用高，特別對(duì)中小企業(yè)來(lái)說是個(gè)非常沉重的負(fù)擔(dān)。

膜分離技術(shù)具有能耗低、出水含油量少、分離效率高、濃縮液可回收的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是污水處理領(lǐng)域最具潛力的新技術(shù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的污水處理膜材料存在功能單一、易受污染、使用壽命低，遇到腐蝕性的污水，膜常常會(huì)被腐蝕掉，大大降低了工作質(zhì)量和工作效率等問題。除此之外，市面上的污水處理膜材料大多只是對(duì)污水起到過濾分離作用，沒有催化污水中有機(jī)物分解、吸附分離重金屬離子的能力，且它們機(jī)械力學(xué)性能有待進(jìn)一步提高。

申請(qǐng)?zhí)枮?02010392170.4的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種光催化污水處理膜及其制備方法。該發(fā)明通過按照質(zhì)量份數(shù)將30～40份聚偏氟乙烯溶液與納米二氧化鈦混合在100份N ,N-二甲基甲酰胺中，在60～65℃下攪拌2h至溶解，制得鑄膜液；然后用玻璃棒將脫泡后的鑄膜液在玻璃板上以銅網(wǎng)為載體，刮制成一定厚度的膜；將載有涂好鑄膜液的銅網(wǎng)浸入50℃去離子水中，浸泡24h取出自然晾干，即制得光催化污水處理膜。該發(fā)明制得的光催化污水處理膜具有處理效果好、工藝簡(jiǎn)單、能耗低、投資少、占地面積小、自動(dòng)化程度高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。然而，膜基材聚偏氟乙烯與納米二氧化鈦之間的相容性不好，在膜長(zhǎng)期使用過程中易出現(xiàn)外滲現(xiàn)象，導(dǎo)致膜性能穩(wěn)定性不佳，且這種膜含有聚偏氟乙烯這種基材，價(jià)格昂貴。

因此，開發(fā)一種綜合性能佳、性能穩(wěn)定性好，對(duì)污水處理效果顯著，能有效催化污水中有機(jī)物分解、吸附分離污水中重金屬離子，使用壽命長(zhǎng)的污水處理膜材料符合市場(chǎng)需求，具有廣泛的市場(chǎng)價(jià)值和應(yīng)用前景，對(duì)促進(jìn)污水處理行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種污水處理膜材料及其制備方法，該制備方法簡(jiǎn)單易行，操作控制方法，對(duì)設(shè)備依賴性小，生產(chǎn)效率高，適合連續(xù)規(guī)模生產(chǎn)，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值；通過這種制備方法制備得到的污水處理膜材料綜合性能佳、性能穩(wěn)定性好，對(duì)污水處理效果顯著，能有效催化污水中有機(jī)物分解、吸附分離污水中重金屬離子，使用壽命長(zhǎng)，回收分離方便。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種污水處理膜材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、可聚合型硫酰二咪唑鹽基單體的制備：將N,N'-硫酰二咪唑、三氟氯菊酸加入到有機(jī)溶劑中，在40-60℃下攪拌反應(yīng)4-6小時(shí)，后旋蒸除去溶劑，并用乙醚洗滌產(chǎn)物3-7次，后旋蒸除去乙醚，得到可聚合型硫酰二咪唑鹽基單體；