一种防治膜污染的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种防治膜污染的方法及其应用，其中方法包括，将聚偏氟乙烯和N‑甲基吡咯烷酮混合，在55～65℃和100～120r/min下搅拌10～14h，再加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌获得铸膜液；将镍纳米线加入铸膜液中并以100～120r/min转速，搅拌8～16h，静置后在支撑材料上进行成膜后水洗得到微滤膜产品。本发明专利技术提供的一种抗膜污染的微滤膜的制备方法，制得的微滤膜亲水性好，且抗污染，废水处理效率高，在废水处理工艺中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种防治膜污染的方法及其应用
本专利技术属于污水处理与资源化
，具体涉及一种防治膜污染的方法及其应用。
技术介绍
膜生物反应器(MembraneBioreactor,MBR)是一种新型污水处理工艺，它将膜分离技术与生物处理技术有机结合在一起，通过采用膜分离装置来代替一般生物反应器中的二沉池，获得高效的固液分离效果，具有出水水质稳定，占地面积小等优点，在废水处理及回用方面有着广阔的应用前景。然而，存在膜污染和高能耗等问题，其中，膜污染会导致跨膜压差(Trans-membranepressure,TMP)增加，膜渗透通量和分离特性下降，使得膜清洗和膜组件更换的频率增加，运行成本提高，被认为是制约MBR进一步推广应用的主要障碍。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述和/或现有MBR存在的膜污染问题，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中的一个目的是克服现有技术存在的不足，提供一种防治膜污染的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种防治膜污染的方法，包括，铸膜液的制备，将聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮混合，在55～65℃和100～120r/min下搅拌10～14h，再加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌获得铸膜液；微滤膜的制备，将镍纳米线加入铸膜液中并以100～120r/min转速，搅拌8～16h，静置后在支撑材料上进行成膜后水洗得到微滤膜产品。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述镍纳米线，其质量为铸膜液质量的0.1～3％。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述镍纳米线，其直径为80～100μm，长度为5～6μm。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述静置，其是将加入镍纳米线的铸膜液放置在55～65℃静置8～16h。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述进行成膜，涂膜厚度控制在150μm～200μm。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述铸膜液，以质量百分比计，包括聚偏氟乙烯12～15.5％、N-甲基吡咯烷酮79.5～86.5％、聚乙烯吡咯烷酮1.5～5％。作为本专利技术所述防治膜污染的方法的一种优选方案，其中：所述铸膜液的制备，其中，搅拌获得铸膜液为以100～120r/min转速，搅拌20～28h获得铸膜液。本专利技术的另一个目的是提供一种防治膜污染的方法在制备微滤膜方面的应用。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种防治膜污染的方法在制备微滤膜方面的应用，其中微滤膜，以质量百分比计包括，聚偏氟乙烯12～15.5％，N-甲基吡咯烷酮79.5～86.5％，聚乙烯吡咯烷酮1.5～5％，镍纳米线0.1～3％。作为本专利技术所述在制备微滤膜方面的应用的一种优选方案，其中：所述微滤膜的平均孔径为0.09～0.12μm。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供的一种抗膜污染的微滤膜的制备方法，制得的微滤膜中纳米线具有很好的分散性和均一性，且不易氧化。(2)本专利技术提供的一种抗膜污染的微滤膜的制备方法，制得的微滤膜具有良好的抗菌性。(3)本专利技术提供的一种抗膜污染的微滤膜的制备方法，制得的微滤膜亲水性好，且抗污染，废水处理效率高，在废水处理工艺中具有良好的应用前景。(4)本专利技术提供一种抗膜污染的微滤膜的制备方法，高效、实用、低成本且无安全隐患。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1方法步骤如下：(1)铸膜液的制备：称取14g聚偏氟乙烯粉末放入容量为250mL的三口烧瓶中，量取82mL的N-甲基吡咯烷酮缓缓倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中，以110rpm搅拌12h后，称取2g的聚乙烯吡咯烷酮粉末加入上述混合液继续以110rpm搅拌24h形成均匀的铸膜液。(2)聚偏氟乙烯微滤膜的制备：0.1％的镍纳米线(纳米线直径为100μm，长度为5～6μm)加入到步骤(1)的铸膜液中，充分搅拌12h，使镍纳米线均匀分散在铸膜液中。得到的铸膜液在60℃烘箱静置12h，以无纺布为支撑材料，利用数控涂布机刮铸膜液于无纺布上成膜，涂膜厚度为150μm，浸入去离子水中，即得到所述的聚偏氟乙烯微滤膜样本1。实施例2方法步骤如下：(1)铸膜液的制备：称取15g聚偏氟乙烯粉末放入容量为250mL的三口烧瓶中，量取82mL的N-甲基吡咯烷酮缓缓倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中，以100rpm搅拌12h后，称取6g的聚乙烯吡咯烷酮粉末加入上述混合液继续以100rpm搅拌24h形成均匀的铸膜液。(2)聚偏氟乙烯微滤膜的制备：3％的镍纳米线(纳米线直径为100μm，长度为5～6μm)加入到步骤(1)的铸膜液中，充分搅拌12h，使镍纳米线均匀分散在铸膜液中。得到的铸膜液在60℃烘箱静置12h，以无纺布为支撑材料，利用数控涂布机刮铸膜液于无纺布上成膜，涂膜厚度为150μm，浸入去离子水中，即得到所述的聚偏氟乙烯微滤膜样本2。实施例3一种缓解膜污染的方法，包括如下步骤：(1)铸膜液的制备：称取16g聚偏氟乙烯粉末放入容量为250mL的三口烧瓶中，量取82mL的N-甲基吡咯烷酮缓缓倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中，以120rpm搅拌12h后，称取5g的聚乙烯吡咯烷酮粉末加入上述混合液以120rpm搅拌24h形成均匀的铸膜液。(2)聚偏氟乙烯微滤膜的制备：2％的镍纳米线(纳米线直径为80μm，长度为5～6μm)加入到步骤(1)的铸膜液中，以120rpm搅拌12h，使镍纳米线均匀分散在铸膜液中。得到的铸膜液在60℃烘箱静置12h，以无纺布为支撑材料，利用数控涂布机刮铸膜液于无纺布上成膜，浸入去离子水中，即得到所述的聚偏氟乙烯微滤膜样本3。实施例4(对比实施例)称取15g聚偏氟乙烯粉末放入容量为250mL的三口烧瓶中，量取80mL的N-甲基吡咯烷酮缓缓倒入三口烧瓶中，将三口烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中，以电动搅拌器搅拌12h后，称取5g的聚乙烯吡咯烷酮粉末加入上述混合液继续搅拌24h形成均匀的铸膜液。得到的铸膜液在60℃烘箱静置脱泡12h，以无纺布为支撑材料，利用数控涂布机刮铸膜液于无纺布上成膜，浸入去离子水中，即得到普通聚偏氟乙烯微滤膜样本4。实施例5将上述实施例1～4制得样本1～4，分别依如下方法，测定纯水通量、平均孔径、最大孔径、COD去吹率、氨氮去除率及总氮去除率。污水水质：COD为150～350mg/L，氨氮为15～35mg/L。实验条件：水力停留时间(HRT)为8～24h，温度为室温，pH为6.5～7.8，污泥浓度为2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防治膜污染的方法，其特征在于：包括铸膜液的制备：将聚偏氟乙烯和N‑甲基吡咯烷酮混合，在55～65℃和100～120r/min下搅拌10～14h，再加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌获得铸膜液；微滤膜的制备：将镍纳米线加入铸膜液中并以100～120r/min转速，搅拌8～16h，静置后在支撑材料上进行成膜后水洗得到微滤膜产品。

【技术特征摘要】
1.一种防治膜污染的方法，其特征在于：包括铸膜液的制备：将聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮混合，在55～65℃和100～120r/min下搅拌10～14h，再加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌获得铸膜液；微滤膜的制备：将镍纳米线加入铸膜液中并以100～120r/min转速，搅拌8～16h，静置后在支撑材料上进行成膜后水洗得到微滤膜产品。2.根据权利要求1所述防治膜污染的方法，其特征在于：所述镍纳米线，其质量为铸膜液质量的0.1～3％。3.根据权利要求1或2所述防治膜污染的方法，其特征在于：所述镍纳米线，其直径为80～100μm，长度为5～6μm。4.根据权利要求1所述防治膜污染的方法，其特征在于：所述静置，其是将加入镍纳米线的铸膜液放置在55～65℃静置8～16h。5.根据权利要求1、2或4中任一项所述防治膜污染的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀芬，印霞棐，齐希光，王新华，任月萍，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32