[發明專利]一種高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202110514249.4
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113274894A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 劉海波;曹幼松
• 申請（專利權）人: 江蘇綠境生態環境科技股份有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/02;B01D67/00;C02F1/28;C02F1/44;C02F101/20
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

1.一種高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于：所述復合膜包括由改性聚偏氟乙烯基膜和改性納米TiO₂經界面聚合而成；

所述改性納米TiO₂為摻雜稀土金屬的納米TiO2，其中稀土金屬的摻雜量為0.5-4%wt；

所述改性聚偏氟乙烯基膜由質量比為（0.5-6）：100的二硫化二苯并噻唑和聚偏氟乙烯共混而成。

2.根據權利要求1所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于：所述稀土金屬為La、Ce。

3.根據權利要求1或2所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于所述改性聚偏氟乙烯基膜采用以下方法獲得：分別將二甲基乙酰胺、聚乙二醇和吐溫80投入反應釜中，高速攪拌后，加入聚偏氟乙烯和二硫化二苯并噻唑，在60-90℃下攪拌1-3h，在40℃下靜置脫泡處理12-20h，得到鑄膜液，將鑄膜液在玻璃板上制膜，得到所述改性聚偏氟乙烯基膜。

4.根據權利要求3所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于：所述二甲基乙酰胺、聚乙二醇和吐溫80的體積比為（75-85）：（8-20）：1；所述鑄膜液中聚偏氟乙烯的質量分數為10-18%wt。

5.根據權利要求4所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于所述制膜工藝具體為：將鑄膜液在玻璃板上刮膜，經過預揮發5-25s后，將覆膜的玻璃板浸入蒸餾水，在60-90℃下進行凝固浴，脫膜，對膜表面進行清洗并置于去離子水中浸泡24h，烘干。

6.根據權利要求1、2或5任一項所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于改性納米TiO₂采用以下方法獲得：將稀土金屬鹽投入質量分數為0.5-2%wt的聚乙二醇/硫酸氧鈦溶液中，攪拌均勻，然后在25℃下，攪拌滴加草酸銨溶液，反應1-3h，調節PH值至中性，再升溫至70-90℃，繼續攪拌反應1-3h，得到草酸鈦溶膠，將草酸鈦溶膠蒸干、煅燒，得到所述改性納米TiO₂。

7.根據權利要求6所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜，其特征在于：所述稀土金屬鹽為硝酸鑭、硝酸鈰；草酸銨與硫酸氧鈦的摩爾比為（1-1.5）：1。

8.一種權利要求1-7任一項所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、分別制備改性聚偏氟乙烯基膜和改性納米TiO₂；

步驟二、將步驟一制得的改性納米TiO₂置于均苯三甲酰氯溶液中，經超聲分散，得到改性納米TiO₂溶膠；

步驟三、將間苯二胺水溶液均勻涂覆在步驟二制得的改性聚偏氟乙烯基膜上得到預聚層，然后將步驟三制得的改性納米TiO₂溶膠涂覆在所述預聚層上，進行界面聚合反應，最后進行低溫熱處理，得到PVA基聚離子復合膜。

9.根據權利要求7所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜的制備方法，其特征在于所述步驟二具體為：將步驟一制得的改性納米TiO₂置于質量分數為0.2-1%wt的均苯三甲酰氯的正己烷溶液中，其中改性納米TiO₂和均苯三甲酰氯的正己烷溶液的質量體積比為（0.01-0.1）g：100ml，經超聲波作用50～100min，超聲功率為150W，得到改性納米TiO₂溶膠。

10.根據權利要求7所述的高鹽高重金屬廢水深度處理用復合膜的制備方法，其特征在于所述步驟三具體為：將去離子水中加入三乙胺和稀鹽酸，調節PH值至8，然后投入間苯二胺配置成質量分數為0.5-5%wt的間苯二胺水溶液，將間苯二胺水溶液均勻涂覆在步驟一制得的改性聚偏氟乙烯基膜上達到飽和形成預聚層，然后將步驟二制得的改性納米TiO₂溶膠涂覆在所述預聚層上，進行界面聚合反應，最后在100-150℃進行熱處理，得到復合膜。