System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() MABR曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法技术_技高网

MABR曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法技术

技术编号:40419809 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-20 22:38
本发明专利技术涉及水处理技术领域,具体涉及MABR曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法,用于解决现有的MABR曝气生物反应器的水处理膜膜孔内极易吸附水分子,导致氧气难以达到膜外壁,导致无法为微生物的生长提供充足的氧气,进而限制好氧菌的代谢,影响其污水处理效果的问题;该水处理膜包括以下重量份组分:超疏水树脂30‑35份、聚乙烯吡咯烷酮1.5‑2.5份以及N,N‑二甲基甲酰胺100‑110份;其中的超疏水树脂具有优良的疏水性,避免了水分堵塞水处理膜上的微孔,从而保证了氧气能够轻易通过,能够高效、快速、大量的将氧气从水处理膜内侧传导至外侧,促进微生物的生长,提高了微生物对污水的净化效果以及净化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理,具体涉及mabr曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法。


技术介绍

1、好氧生化是处理废水的主要生化技术之一,好氧生化可以直接分解有机物,最终变为水和二氧化碳。对于低cod的废水,例如受污染的河水,好氧是最有效的消除黑臭,提高水质的处理技术。常规好氧生化技术都需要向水体中提供氧气,用于好氧菌的代谢。目前的主流做法是采用高压鼓风机将空气鼓入水中,并通过曝气头或曝气管形成比较小的气泡进入水体,气泡中的氧气溶解在水体中。mabr技术采用无压力供氧,运行能耗非常低,具有非常大的应用前景,mabr系统中,不仅作为供氧元件,同时也是微生物的生长载体,是系统的核心心脏,目前市面上采用的膜材料具有优良的亲水性,亲水性的微孔膜往往具有良好的微生物亲和性能,易于微生物的生长附着,但其膜孔内极易吸附水分子,导致氧气难以达到膜外壁,导致无法为微生物的生长提供充足的氧气,进而限制好氧菌的代谢,影响其污水处理效果。


技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题,本专利技术的目的在于提供mabr曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法:通过将超疏水树脂、聚乙烯吡咯烷酮以及n,n-二甲基甲酰胺加入至三口烧瓶搅拌反应,之后静置除泡,得到铸膜液,将铸膜液倾倒于pet无纺布上刮涂,之后浸泡于去离子水凝固浴中,固化成膜,得到该mabr曝气生物反应器的水处理膜,解决了现有的mabr曝气生物反应器的水处理膜膜孔内极易吸附水分子,导致氧气难以达到膜外壁,导致无法为微生物的生长提供充足的氧气,进而限制好氧菌的代谢,影响其污水处理效果的问题。

2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、mabr曝气生物反应器的水处理膜,包括以下重量份组分:

4、超疏水树脂30-35份、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2.5份以及n,n-二甲基甲酰胺100-110份。

5、作为本专利技术进一步的方案:所述超疏水树脂由以下步骤制备得到:

6、步骤a1:将五氟苯甲酸、无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在温度为25-30℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应30-50min,之后边搅拌边逐滴加入叔丁醇钾溶液,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应2-3h,反应结束将反应产物加入至无水乙醚中,之后真空抽滤,将滤饼放置于真空干燥箱中,在温度为30-35℃的条件下干燥2-3h,得到中间体1;

7、反应原理如下:

8、

9、步骤a2:将中间体1、碘化亚铜、1,10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为25-30℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应20-25min,之后升温至130-135℃的条件下继续搅拌反应25-30h,反应结束后将反应产物冷却至室温,之后加入至乙酸乙酯中,之后真空抽滤,将滤液静置分层,将有机相依次用蒸馏水、饱和食盐水洗涤2-3次,之后用无水硫酸钠干燥,之后真空抽滤,将滤液旋转蒸发去除溶剂,得到中间体2;

10、反应原理如下:

11、

12、步骤a3:将4-硝基苯胺、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在温度为-5-0℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下边搅拌边逐滴加入浓盐酸,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续逐滴加入亚硝酸钠溶液,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应30-40min,得到重氮物溶液,将对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水加入至三口烧瓶中,之后在温度为0-5℃的条件下边搅拌边逐滴加入重氮物溶液,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后继续搅拌反应4-5h,反应结束后将反应产物真空抽滤,将滤饼用饱和食盐水洗涤2-3次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为30-35℃的条件下干燥2-3h,得到中间体3;

13、反应原理如下:

14、

15、步骤a4:将中间体3、锌粉以及浓盐酸加入至安装有搅拌器、温度计、氮气导入管以及回流冷凝管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为25-30℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应25-30min,之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h,之后趁热真空抽滤,将滤液冷却至0℃以下,析出沉淀,之后真空抽滤,将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为50-55℃的条件下干燥2-3h,得到中间体4;

16、反应原理如下:

17、

18、步骤a5:将中间体2、中间体4、无水碳酸钾、二甲基亚砜以及甲苯加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中,通入氮气保护,在温度为25-30℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应30-40min,之后升温至140-145℃的条件下继续搅拌反应4-5h,之后升温至160-165℃的条件下继续搅拌反应2-2.5h,反应结束后将反应产物冷却至室温,之后加入至蒸馏水中,之后真空抽滤,将滤饼粉碎,之后放置于真空干燥箱中,在温度为70-75℃的条件下干燥4-5h,得到中间体5;

19、反应原理如下:

20、

21、步骤a6:将中间体5、三乙胺以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗四口烧瓶中,在温度为0-5℃,搅拌速率为400-500r/min的条件下搅拌反应15-20min,之后边搅拌边逐滴加入七氟丁酰氯溶液,控制滴加速率为1-2滴/s,滴加完毕后升温至45-50℃的条件下继续搅拌反应4-5h,反应结束后将反应产物冷却至室温,之后旋转蒸发去除溶剂,之后用蒸馏水洗涤2-3次,之后放置于真空干燥箱中,在温度为65-70℃的条件下干燥8-10h,得到超疏水树脂。

22、反应原理如下:

23、

24、作为本专利技术进一步的方案:步骤a1中的所述五氟苯甲酸、无水乙醇以及叔丁醇钾溶液的用量比为10mmol:20-25ml:10ml,所述叔丁醇钾溶液为叔丁醇钾按照9-10mmol:10ml溶解于无水乙醇所形成的溶液。

25、作为本专利技术进一步的方案:步骤a2中的所述中间体1、碘化亚铜、1,10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚的用量比为10mmol:1.2-1.3mmol:0.2-0.25g:7-8mmol:40-50ml。

26、作为本专利技术进一步的方案:步骤a3中的所述4-硝基苯胺、去离子水、浓盐酸、亚硝酸钠溶液、对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水的用量比为10mmol:25-30ml:5-6ml:6-8ml:10mmol:15-20mmol:40-50ml,所述浓盐酸的质量分数为36-38%,所述亚硝酸钠溶液的质量分数为15-18%。

27、作为本专利技术进一步的方案:步骤a4中的所述中间体3、锌粉以及浓盐酸的用量比为10mmol:35-40mmol:50-60ml,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,包括以下重量份组分:

2.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a1中的所述五氟苯甲酸、无水乙醇以及叔丁醇钾溶液的用量比为10mmol:20-25mL:10mL,所述叔丁醇钾溶液为叔丁醇钾按照9-10mmol:10mL溶解于无水乙醇所形成的溶液。

3.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a2中的所述中间体1、碘化亚铜、1,10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚的用量比为10mmol:1.2-1.3mmol:0.2-0.25g:7-8mmol:40-50mL。

4.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a3中的所述4-硝基苯胺、去离子水、浓盐酸、亚硝酸钠溶液、对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水的用量比为10mmol:25-30mL:5-6mL:6-8mL:10mmol:15-20mmol:40-50mL,所述浓盐酸的质量分数为36-38%,所述亚硝酸钠溶液的质量分数为15-18%。

5.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a4中的所述中间体3、锌粉以及浓盐酸的用量比为10mmol:35-40mmol:50-60mL,所述浓盐酸的质量分数为36-38%。

6.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a5中的所述中间体2、中间体4、无水碳酸钾、二甲基亚砜以及甲苯的用量比为10mmol:10mmol:13-15mmol:25-30mL:10-12mL。

7.根据权利要求1所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a6中的所述中间体5、三乙胺、二氯甲烷以及七氟丁酰氯溶液的用量比为1g:0.3-0.5g:30-35mL:15-30mL,所述七氟丁酰氯溶液为七氟丁酰氯按照0.5g:10mL溶解于二氯甲烷所形成的溶液。

8.一种如权利要求 1-7 中任一项所述的MABR曝气生物反应器的水处理膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

...

【技术特征摘要】

1.mabr曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,包括以下重量份组分:

2.根据权利要求1所述的mabr曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a1中的所述五氟苯甲酸、无水乙醇以及叔丁醇钾溶液的用量比为10mmol:20-25ml:10ml,所述叔丁醇钾溶液为叔丁醇钾按照9-10mmol:10ml溶解于无水乙醇所形成的溶液。

3.根据权利要求1所述的mabr曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a2中的所述中间体1、碘化亚铜、1,10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚的用量比为10mmol:1.2-1.3mmol:0.2-0.25g:7-8mmol:40-50ml。

4.根据权利要求1所述的mabr曝气生物反应器的水处理膜,其特征在于,步骤a3中的所述4-硝基苯胺、去离子水、浓盐酸、亚硝酸钠溶液、对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水的用量比为10mmol:25-30ml:5-6ml:6-8ml:10mmol:15-20mmol:40-50ml,所述浓盐酸的质量分数为36-38...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁锦洋祁胜男叶正吉聂黎光祁卫东夏小建
申请(专利权)人:无锡中源晟朝生态环境有限公司
类型:发明
国别省市:

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