[發明專利]一種應用于含油廢水膜蒸餾處理的蒸餾膜

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• 申請號: 202011293966.0
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112516820A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 何葉紅;金歡
• 申請（專利權）人: 何葉紅
• 主分類號: B01D71/38
• 分類號: B01D71/38;B01D61/36;B01D67/00;B01D69/02;B01D71/02;B01D71/34;C02F1/44;C02F101/30
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本發明公開了一種應用于含油廢水膜蒸餾處理的蒸餾膜，包括采用十六烷基三甲基硅烷改性Al₂O₃納米顆粒，得到疏水性Al₂O₃納米顆粒，通過和聚乙烯醇，三氟乙酸混合反應得到紡絲液I；采用3?氨丙基?三甲氧基硅烷，并用乙酸調節溶液pH值，改性Al₂O₃納米顆粒得到親水性Al₂O₃納米顆粒，通過和聚偏氟乙烯混合反應得到紡絲液II；然后先將紡絲液I靜電紡絲在接收輥上得到聚乙烯醇薄膜，將紡絲液II靜電紡絲在聚乙烯醇薄膜上，得到雙面性的蒸餾膜。本發明蒸餾膜能夠很好的抗污染能力，進而能夠保持優異的除污能力，在使用500h后依然具有很好的除鹽除油能力。

技術領域

本發明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種應用于含油廢水膜蒸餾處理的蒸餾膜。

背景技術

膜蒸餾是一種將蒸餾技術與膜技術相結合的膜分離過程，其傳質驅動力是微孔膜兩側的蒸汽壓差。膜蒸餾過程所用膜稱為蒸餾膜。蒸餾膜具有良好的疏水性、多孔性、機械強度、熱穩定性和化學穩定性，特別是要求其在膜蒸餾過程中不能被所處理的液體浸潤，膜孔內無毛細管冷凝現象發生。

在傳統的膜蒸餾過程中，疏水性微孔蒸餾膜與料液直接接觸，料液中的物質會在微孔蒸餾膜表面發生吸附、結晶和沉積等污染現象，導致蒸餾膜的微孔被堵塞，使膜通量降低；同時，在蒸餾膜表面沉積的污染物也會降低膜的疏水性，使蒸餾膜容易發生膜孔潤濕和料液透過的現象，導致膜分離的效率下降。這種膜污染問題是限制膜蒸餾技術工業化應用的主要原因之一。

發明內容

本發明的目的是提供一種應用于含油廢水膜蒸餾處理的蒸餾膜，采用十六烷基三甲基硅烷改性Al₂O₃納米顆粒，得到疏水性Al₂O₃納米顆粒，通過和聚乙烯醇，三氟乙酸混合反應得到紡絲液I；采用3-氨丙基-三甲氧基硅烷，并用乙酸調節溶液pH值，改性Al₂O₃納米顆粒得到親水性Al₂O₃納米顆粒，通過和聚偏氟乙烯混合反應得到紡絲液II；然后先將紡絲液I靜電紡絲在接收輥上得到聚乙烯醇薄膜，將紡絲液II靜電紡絲在聚乙烯醇薄膜上，得到雙面性的蒸餾膜；其制備過程包括以下步驟：

S1：將十六烷基三甲基硅烷加入到無水乙醇中，在室溫下攪拌20～30min，然后加入Al₂O₃納米顆粒，將溫度升至35～40℃攪拌10～13h，然后將混合液離心分離，把固體物放置在烘箱中60～70℃干燥，得到疏水性Al₂O₃納米顆粒。

S2：將3-氨丙基-三甲氧基硅烷加入到無水乙醇中，攪拌溶解，然后加入Al₂O₃納米顆粒，然后加入乙酸溶液調節pH值到3.5～4.2，然后在60～70℃下攪拌反應4～6h，反應結束后離心混合液，固體物放置在烘箱中60～70℃干燥，得到親水性Al₂O₃納米顆粒。

S3：將聚乙烯醇加入到蒸餾水中，超聲攪拌溶解后，加入親水性Al₂O₃納米顆粒超聲分散，然后加入三氟乙酸在室溫下攪拌2～4h，移入靜電紡絲注射泵，注射距離為12～15cm，注射電壓為16～18kV，注射速率為4～4.6mL/h，進行靜電紡絲，接收輥上得到聚乙烯醇薄膜；將聚偏氟乙烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，超聲溶解，然后加入疏水性Al₂O₃納米顆粒，在70～80℃攪拌2～4h，然后移入靜電紡絲注射泵中，在注射距離為16～18cm，注射電壓為20～23kV，注射速率為3.6～4.2mL/h條件下進行靜電紡絲，紡絲在包覆有聚乙烯醇薄膜的接收輥上，最后從接收輥上取下，在55～65℃的真空干燥箱干燥6～10h，得到油水分離膜。