一种抗污染复合过滤膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗污染复合过滤膜的制备方法，属于膜制备技术领域。本发明专利技术针对目前为减少膜污染所采取的方法工艺复杂，表面涂覆易脱落，难以得到均匀的改性膜，同时采油污水处理的过滤膜制备工艺复杂，因此成本相对较高，且不易再生的问题，本发明专利技术通过膨胀石墨高温活化，再将其与脂肪酸聚氧乙烯酯混合进行表面改性，改善膜的亲水性，随后通过与聚乙二醇、大豆分离蛋白及羧乙基纤维素钠混合，在二氧化钛催化下，以阿魏酸为交联剂，在筛选菌种的作用下，进行内部结构改性，同时包裹酶分解污染物，增加抗污染性，最后通过电子改性增加过滤膜的机械强度，从而制备得结构均匀，不易脱落，机械强度高的抗污染复合过滤膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗污染复合过滤膜的制备方法，属于膜制备

技术介绍
膜技术由于其高效、能耗低和投资成本小等优点，在水处理中得到了广泛应用。但是，由浓差极化和膜孔堵塞所造成的膜污染，导致膜设备可靠性降低，大大限制了其发展。减轻膜污染的一个有效方法是改善膜的亲水性，目前主要有共混改性、表面涂覆和表面接枝改性等。一些亲水性高分子通过静电纺丝得到纳米纤维被沉积在基体膜表面，制备的复合膜具较好的亲水性和抗污染能力。但是共混改性工艺复杂，表面涂覆易脱落，表面接枝难以得到均匀的改性膜，静电纺丝制备效率低，且亲水层机械强度差。采油污水是石油工业中产量最大的污水，约占污水总量的90% 以上，其中一部分回收循环再利用，另一部分必须处理后才能再利用。处理采油污水的方法很多，其中采用过滤膜处理采油污水是一种重要的处理手段。主要研究的处理膜包括陶瓷膜、有机膜等，这些膜的制备工艺复杂，因此成本相对较高；另外这些膜处理采油污水后一般必须进行再生处理， 否则废弃的膜材料会造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前为减少膜污染所采取的方法工艺复杂，表面涂覆易脱落，难以得到均匀的改性膜，同时采油污水处理的过滤膜制备工艺复杂，因此成本相对较高，且不易再生的问题，本专利技术通过膨胀石墨高温活化，再将其与脂肪酸聚氧乙烯酯混合进行表面改性，改善膜的亲水性，随后通过与聚乙二醇、大豆分离蛋白及羧乙基纤维素钠混合，在二氧化钛催化下，以阿魏酸为交联剂，在筛选菌种的作用下，进行内部结构改性，同时包裹酶分解污染物，增加抗污染性，最后通过电子改性增加过滤膜的机械强度，从而制备得结构均匀，不易脱落，机械强度高的抗污染复合过滤膜。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：（1）取膨胀石墨放入马弗炉中，使用氮气将马弗炉中的空气排出，在200～300℃下煅烧30～40min，按固液比1:3，取煅烧后膨胀石墨和质量分数为20％的盐酸溶液放入蒸汽反应釜，设定温度为60～70℃，静置10～15min后，再向反应釜中加入煅烧后膨胀石墨质量1～3％的脂肪酸聚氧乙烯酯，以150r/min搅拌1～3h；（2）在上述搅拌结束后进行出料，并过滤，使用蒸馏水冲洗滤渣直至冲洗液pH至中性，按重量份数计，取20～25份聚乙二醇、40～45份海藻酸钠、15～18份冲洗后滤渣、5～8份大豆分离蛋白、1.0～1.5份二氧化钛及4～6份羧乙基纤维素钠，搅拌均匀，得铸膜基液，备用；（3）按重量份数计，取45～50份蛋白胨、25～32份琼脂、18～22份酵母浸膏、5～6份异亮氨酸及6～8份原油，搅拌均匀并进行杀菌消毒，得筛选培养基，按接种量10～15％，将嗜油菌接种至筛选培养基中，并置于恒温箱中，在25～28℃下培养1～2天，再将培养基移至γ射线下照射10～15min；（4）在上述照射结束后，使用无菌水淋洗筛选培养基表面直至其表面无菌丝，收集淋洗液，按质量比3:1，取步骤（2）所得的铸膜基液和淋洗液放入搅拌机中，以300r/min搅拌4～6min，随后将混合物与其质量0.6～0.9％的阿魏酸混合均匀，静置7～9h后倒入有机玻璃内，在50～60℃下干燥3～5h；（5）上述干燥完成后进行揭膜，使用电压为40～50V的电源对所揭的膜进行通电10～15min，随后在紫外线下照射20～25min，即可得到抗污染复合过滤膜。本专利技术的应用方法：将115～120mg/L的采油污水通过本专利技术所得抗污染复合过滤膜，渗透量为17.2～17.8L/（m2·h），检测过滤后的污水得含油量为1.23～2.65mg/L，孔隙率为95.6～96.8％，过滤膜的密度为0.045～0.062g/cm3，将使用后的过滤膜放入30～35℃的水中浸泡3～4h，取出风干即可再次使用。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术所制得的抗污染复合过滤膜孔隙率达98.2～99.1％，除油能力高于26L/g；（2）本专利技术所制得的抗污染复合过滤膜结构均匀，不易脱落，机械强度高，制作简单。具体实施方式取膨胀石墨放入马弗炉中，使用氮气将马弗炉中的空气排出，在200～300℃下煅烧30～40min，按固液比1:3，取煅烧后膨胀石墨和质量分数为20％的盐酸溶液放入蒸汽反应釜，设定温度为60～70℃，静置10～15min后，再向反应釜中加入煅烧后膨胀石墨质量1～3％的脂肪酸聚氧乙烯酯，以150r/min搅拌1～3h；在上述搅拌结束后进行出料，并过滤，使用蒸馏水冲洗滤渣直至冲洗液pH至中性，按重量份数计，取20～25份聚乙二醇、40～45份海藻酸钠、15～18份冲洗后滤渣、5～8份大豆分离蛋白、1.0～1.5份二氧化钛及4～6份羧乙基纤维素钠，搅拌均匀，得铸膜基液，备用；按重量份数计，取45～50份蛋白胨、25～32份琼脂、18～22份酵母浸膏、5～6份异亮氨酸及6～8份原油，搅拌均匀并进行杀菌消毒，得筛选培养基，按接种量10～15％，将嗜油菌接种至筛选培养基中，并置于恒温箱中，在25～28℃下培养1～2天，再将培养基移至γ射线下照射10～15min；在上述照射结束后，使用无菌水淋洗筛选培养基表面直至其表面无菌丝，收集淋洗液，按质量比3:1，取所得的铸膜基液和淋洗液放入搅拌机中，以300r/min搅拌4～6min，随后将混合物与其质量0.6～0.9％的阿魏酸混合均匀，静置7～9h后倒入有机玻璃内，在50～60℃下干燥3～5h；上述干燥完成后进行揭膜，使用电压为40～50V的电源对所揭的膜进行通电10～15min，随后在紫外线下照射20～25min，即可得到抗污染复合过滤膜。实例1取膨胀石墨放入马弗炉中，使用氮气将马弗炉中的空气排出，在200℃下煅烧30min，按固液比1:3，取煅烧后膨胀石墨和质量分数为20％的盐酸溶液放入蒸汽反应釜，设定温度为60℃，静置10min后，再向反应釜中加入煅烧后膨胀石墨质量1％的脂肪酸聚氧乙烯酯，以150r/min搅拌1h；在上述搅拌结束后进行出料，并过滤，使用蒸馏水冲洗滤渣直至冲洗液pH至中性，按重量份数计，取20份聚乙二醇、45份海藻酸钠、18份冲洗后滤渣、8份大豆分离蛋白、1.5份二氧化钛及6份羧乙基纤维素钠，搅拌均匀，得铸膜基液，备用；按重量份数计，取45份蛋白胨、32份琼脂、22份酵母浸膏、6份异亮氨酸及8份原油，搅拌均匀并进行杀菌消毒，得筛选培养基，按接种量10％，将嗜油菌接种至筛选培养基中，并置于恒温箱中，在25℃下培养1天，再将培养基移至γ射线下照射10min；在上述照射结束后，使用无菌水淋洗筛选培养基表面直至其表面无菌丝，收集淋洗液，按质量比3:1，取所得的铸膜基液和淋洗液放入搅拌机中，以300r/min搅拌4min，随后将混合物与其质量0.6％的阿魏酸混合均匀，静置7h后倒入有机玻璃内，在50℃下干燥3h；上述干燥完成后进行揭膜，使用电压为40V的电源对所揭的膜进行通电10min，随后在紫外线下照射20min，即可得到抗污染复合过滤膜。将115mg/L的采油污水通过本专利技术所得抗污染复合过滤膜，渗透量为17.2L/（m2·h），检测过滤后的污水得含油量为1.23mg/L，孔隙率为95.6％，过滤膜的密度为0.045g/cm3，将使用后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗污染复合过滤膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取膨胀石墨放入马弗炉中，使用氮气将马弗炉中的空气排出，在200～300℃下煅烧30～40min，按固液比1:3，取煅烧后膨胀石墨和质量分数为20％的盐酸溶液放入蒸汽反应釜，设定温度为60～70℃，静置10～15min后，再向反应釜中加入煅烧后膨胀石墨质量1～3％的脂肪酸聚氧乙烯酯，以150r/min搅拌1～3h；（2）在上述搅拌结束后进行出料，并过滤，使用蒸馏水冲洗滤渣直至冲洗液pH至中性，按重量份数计，取20～25份聚乙二醇、40～45份海藻酸钠、15～18份冲洗后滤渣、5～8份大豆分离蛋白、1.0～1.5份二氧化钛及4～6份羧乙基纤维素钠，搅拌均匀，得铸膜基液，备用；（3）按重量份数计，取45～50份蛋白胨、25～32份琼脂、18～22份酵母浸膏、5～6份异亮氨酸及6～8份原油，搅拌均匀并进行杀菌消毒，得筛选培养基，按接种量10～15％，将嗜油菌接种至筛选培养基中，并置于恒温箱中，在25～28℃下培养1～2天，再将培养基移至γ射线下照射10～15min；（4）在上述照射结束后，使用无菌水淋洗筛选培养基表面直至其表面无菌丝，收集淋洗液，按质量比3:1，取步骤（2）所得的铸膜基液和淋洗液放入搅拌机中，以300r/min搅拌4～6min，随后将混合物与其质量0.6～0.9％的阿魏酸混合均匀，静置7～9h后倒入有机玻璃内，在50～60℃下干燥3～5h；（5）上述干燥完成后进行揭膜，使用电压为40～50V的电源对所揭的膜进行通电10～15min，随后在紫外线下照射20～25min，即可得到抗污染复合过滤膜。...

【技术特征摘要】
1.一种抗污染复合过滤膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取膨胀石墨放入马弗炉中，使用氮气将马弗炉中的空气排出，在200～300℃下煅烧30～40min，按固液比1:3，取煅烧后膨胀石墨和质量分数为20％的盐酸溶液放入蒸汽反应釜，设定温度为60～70℃，静置10～15min后，再向反应釜中加入煅烧后膨胀石墨质量1～3％的脂肪酸聚氧乙烯酯，以150r/min搅拌1～3h；（2）在上述搅拌结束后进行出料，并过滤，使用蒸馏水冲洗滤渣直至冲洗液pH至中性，按重量份数计，取20～25份聚乙二醇、40～45份海藻酸钠、15～18份冲洗后滤渣、5～8份大豆分离蛋白、1.0～1.5份二氧化钛及4～6份羧乙基纤维素钠，搅拌均匀，得铸膜基液，备用；（3）按重量份数计，取45～50份蛋白胨、25～...

【专利技术属性】
技术研发人员：仇颖莹，宋奇，
申请(专利权)人：仇颖莹，
类型：发明
国别省市：江苏;32