一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，包括以下步骤：将聚合物膜材料置于溶剂中，在50~100℃的温度下搅拌溶解；溶解后降温至50~70℃，加入添加剂后搅拌均匀；搅拌均匀后降温至10~40℃，加入致孔剂，搅拌均匀后得到铸膜液；聚合物膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5~25％、70~90％、2~10％和0.5~3％；将铸膜液经过过滤和真空脱泡后得到刮涂液，将刮涂液刮涂在无纺布上，刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置，干透后浸入凝胶浴中，在0~35℃下凝胶固化；凝胶固化后经漂洗和后处理，制备得到成品。本发明专利技术中的干膜不需要甘油保护，就可以做到永久性亲水，脱水可以干燥存放3~5年。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法
本专利技术涉及平板膜领域，尤其涉及一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法。
技术介绍
我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。自2011年来，中国生活污水排放量持续增长，由2011年的428亿吨增长到2015年的544亿吨，年均复合增长率为6.2%。由于城镇化的继续，中国生活污水的排放量还将继续增长，2016~2020年的年均复合增长率将达5.9%，预计到2020年将会达到718亿吨。因此，对生活污水进行处理与回用是具有重大意义的。MBR是膜分离技术与生物处理技术相结合的新型污水处理技术。它利用微生物的新陈代谢作用对污水中的有机物进行系列化转化，同时利用膜组件代替生物处理中的二沉池来进行固液高效分离。与传统的生活污水处理技术相比，其突出优点是：1、可去除包括有机物和悬浮物在内的大量杂质和病毒、细菌等，出水水质好。2、污泥截留易控制，泥水分离效果好。3、水力停留时间和固体停留时间分离，使运行更稳定。4、占地面积小，特别是浸没式MBR,占地更小。5、传质效率高、对生物处理起促进和强化作用。6、模块化、易于集成放大、操作简单、易于实现自动控制等。MBR工艺优势明显，但抗污染、高水通量和高截留率的MBR滤膜制备问题一直是阻碍其应用和发展的瓶颈问题之一。特别是膜污染问题更是MBR可否正常运行的致命问题。目前中国市场上绝大多是湿膜形式的MBR滤膜。湿膜需要甘油保护才能具备亲水性，难以长时间放置在干燥环境中，且必须在现场组装，安装过程繁琐，单孔出水，清洗后难以彻底恢复膜的通量，运营风险大，难以实现规模化和标准化；而干膜不需要甘油保护，就可以做到永久性亲水，脱水可以干燥存放3~5年，故可以在施工前完成组装，安装过程方便，多孔出水，清洗彻底，运营安全，可以实现规模化和标准化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法。本专利技术的创新点在于本专利技术中的干膜不需要甘油保护，就可以做到永久性亲水，脱水可以干燥存放3~5年，故可以在施工前完成组装，安装过程方便，多孔出水，清洗彻底，运营安全，可以实现规模化和标准化。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，包括以下步骤：（1）将聚合物膜材料置于溶剂中，在50~100℃的温度下搅拌溶解；溶解后降温至50~70℃，加入添加剂后搅拌均匀；搅拌均匀后降温至10~40℃，加入致孔剂，搅拌均匀后得到铸膜液；聚合物膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5~25％、70~90％、2~10％和0.5~3％；聚合物膜材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸-羟基乙酯、聚苯砜中的一种或任意比例的组合；溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、磷酸三甲酯中的一种或两种以上任意比例的组合；添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙二醇甲醚乙酸酯中的一种或两种以上任意比例的组合；致孔剂为乙醇、正丙醇、1,4~丁内酯中的一种或两种以上任意比例的组合；（2）将铸膜液经过过滤和真空脱泡后得到刮涂液，将刮涂液刮涂在无纺布上，刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置，干透后浸入凝胶浴中，在0~35℃下凝胶固化；（3）凝胶固化后经漂洗和后处理，制备得到成品。进一步地，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量分布为1~4万，聚乙二醇的分子量分布为200~20000。进一步地，所述步骤（2）中刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置的时间为10~130s。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中的干膜不需要甘油保护，就可以做到永久性亲水，脱水可以干燥存放3~5年，故可以在施工前完成组装，安装过程方便，多孔出水，清洗彻底，运营安全，可以实现规模化和标准化。2、本专利技术中制备得到的干膜兼备抗污染、高纯水通量、对细菌高截留率等特点。将其制成0.25、0.5、1.0、1.5、2.0平方米MBR系列膜片，用于生活污水处理，其出水水质优于《城市污水再生利用、城市杂用水水质》标准（GB/T18920~2002）。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1：一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，将聚合物膜材料聚偏氟乙烯置于溶剂中，溶剂为二甲基亚砜，在50℃的温度下搅拌溶解；溶解后在50℃下，加入添加剂后搅拌均匀，添加剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮的分子量分布为1~4万，搅拌均匀后降温至10℃，加入致孔剂，致孔剂为乙醇，搅拌均匀后得到铸膜液；聚合物膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5％、90％、2％和3％；将铸膜液经过过滤和真空脱泡后得到刮涂液，将刮涂液刮涂在无纺布上，刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置，干透后浸入凝胶浴中，刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置的时间为10s，在0℃下凝胶固化；凝胶固化后经漂洗和后处理，制备得到成品。制备得到的干膜孔径分布：0.05~0.50um。干膜在25℃、O.1MPa条件下，纯水通量3160L/m2h。将实施例1中制得的干膜和隔网片组合起来，装入膜框内。膜框外形（长×宽）：640mm×290mm、640mm×540mm、1140mm×540mm，制备出MBR干膜。组装成MBR浸没式膜组件。将其应用于村屯生活污水（浊度：58NTU；SS：260mg/L；BOD：130mg/L；NH3~N：35mg/L；LAS：27mg/LCOD：360mg/L）处理，测试结果如表1所示。表1、实施例1中MBR平板干膜用于村屯生活污水处理性能评测结果膜片外框尺寸（mm）（长×宽）640×290640×5401140×540有效膜面积（m2）0.250.51.0操作温度（℃）5~355~355~35抽吸压（kPa）555曝气（气水比）20:1~30:120:1~30:120:1~30:1出水量（升/片.天）125~150250~300500~600出水浊度（NTU）<1<1<1出水SS(mg/L)<1<1<1出水BOD的浓度（mg/L）<2<2<2出水LAS的浓度（mg/L）<1<1<1出水NH3~N的浓度（mg/L）<2<2<2出水COD的浓度（mg/L）<38<42<43实施例2：一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，将聚合物膜材料聚甲基丙烯酸-羟基乙酯置于溶剂中，溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，在70℃的温度下搅拌溶解；溶解后降温至60℃，加入添加剂后搅拌均匀，添加剂为聚乙二醇，聚乙二醇的分子量分布为200~20000，搅拌均匀后降温至40℃，加入致孔剂，致孔剂为正丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将聚合物膜材料置于溶剂中，在50~100℃的温度下搅拌溶解；溶解后降温至50~70℃，加入添加剂后搅拌均匀；搅拌均匀后降温至10~40℃，加入致孔剂，搅拌均匀后得到铸膜液；聚合物膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5~25％、70~90％、2~10％和0.5~3％；聚合物膜材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸-羟基乙酯、聚苯砜中的一种或任意比例的组合；溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、磷酸三甲酯中的一种或两种以上任意比例的组合；添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙二醇甲醚乙酸酯中的一种或两种以上任意比例的组合；致孔剂为乙醇、正丙醇、1,4~ 丁内酯中的一种或两种以上任意比例的组合；/n（2）将铸膜液经过过滤和真空脱泡后得到刮涂液，将刮涂液刮涂在无纺布上，刮涂液刮涂后的无纺布在空气中放置，干透后浸入凝胶浴中，在0~35℃下凝胶固化；/n（3）凝胶固化后经漂洗和后处理，制备得到成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于生活污水处理的MBR平板干膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将聚合物膜材料置于溶剂中，在50~100℃的温度下搅拌溶解；溶解后降温至50~70℃，加入添加剂后搅拌均匀；搅拌均匀后降温至10~40℃，加入致孔剂，搅拌均匀后得到铸膜液；聚合物膜材料、溶剂、添加剂和致孔剂四种组分的质量百分比分别为5~25％、70~90％、2~10％和0.5~3％；聚合物膜材料为聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸-羟基乙酯、聚苯砜中的一种或任意比例的组合；溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、磷酸三甲酯中的一种或两种以上任意比例的组合；添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、乙二醇甲醚乙酸酯中的一种或两种以上任意比例的组合；致孔剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李继定，杭毅，赵俊玲，王一冲，
申请(专利权)人：江苏千里膜业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32