共混改性平板膜組件制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PVDF/納米Ti02共混改性平板膜組件制備方法，屬于平板膜組建生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國大部分污水處理廠采用傳統(tǒng)活性污泥工藝和生物膜工藝。傳統(tǒng)污水處理工藝存在的主要缺點(diǎn)是:占地面積大、出水水質(zhì)差、污泥膨脹、產(chǎn)生大量剩余污泥以及能耗高等。為了克服傳統(tǒng)污水處理工藝所存在的難題，近年來各種新型、改良的高效污水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中的膜分離技術(shù)，特別是膜生物反應(yīng)器(Membrane B1-Reactor, MBR)技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。該工藝與傳統(tǒng)污水處理工藝相比，具有出水水質(zhì)好、設(shè)備占地面積小、污泥濃度高、剩余污泥產(chǎn)量低、便于自動化控制等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)已經(jīng)在污水回用和難降解有機(jī)廢水處理領(lǐng)域顯示出其優(yōu)勢，并在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。但膜污染會影響工藝穩(wěn)定運(yùn)行，決定膜的更換頻率，桎梏膜生物反應(yīng)器的更廣泛推廣應(yīng)用。處理規(guī)模為240m3/d的污水回用系統(tǒng)中，動力費(fèi)用占運(yùn)行費(fèi)用的21% ;為延緩膜污染，膜生物反應(yīng)器工藝氣水比通常在40: 1左右，曝氣的能耗占動力費(fèi)用的96%以上。有效的膜污染防治技術(shù)可以增加膜通量、降低能耗、增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、延長膜的使用壽命、降低運(yùn)行成本，因此，膜污染控制技術(shù)的研究十分必要。
[0003]膜污染是指被處理的物料中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理、化學(xué)或生物相互作用，引起膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子，造成膜孔徑變小甚至直接堵塞膜孔，使膜產(chǎn)生通量與分離特性的可逆或不可逆變化的現(xiàn)象，當(dāng)前影響膜技術(shù)應(yīng)用的主要瓶頸之一就是膜污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前膜污染會造成造成膜孔徑變小甚至直接堵塞膜孔，使膜產(chǎn)生通量與分離特性的可逆或不可逆變化的現(xiàn)象，提供了一種PVDF/納米Ti02共混改性平板膜組件制備方法，該方法主要是通過改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染，操作步驟簡單，經(jīng)濟(jì)高效。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
[0006](1)將1?2kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合20?25min后，靜置10?15min后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合20?30min ;
[0007](2)以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1: 2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為300?450r/min，待攪拌均勻后，在溫度為15?30°C，0.1?0.5個大氣壓下脫泡10?12h后，再將其升溫至40?45°C，保溫1?2h ;
[0008](3)待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至20?30°C，靜置15?20min，取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成300?450 μ m膜，將制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜組件中即可。
[0009]上述步驟⑵中的牛血清蛋白溶液的配制:牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7?7.5的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為0.025mol/Lo
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011](1)改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染；
[0012](2)制備步驟簡單，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0013]首先將1?2kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合20?25min后，靜置10?15min后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合20?30min ;以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1:2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為300?450r/min，待攪拌均勻后，在溫度為15?30°C，0.1?0.5個大氣壓下脫泡10?12h后，再將其升溫至40?45°C，保溫1?2h ;待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至20?30°C，靜置15?20min，取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成300?450 μ m膜，將制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜組件中即可。其中牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7?7.5的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為 0.025mol/Lo
[0014]實(shí)例1
[0015]首先將2kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合20min后，靜置lOmin后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合30min;以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1: 2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為450r/min，待攪拌均勻后，在溫度為30°C，0.5個大氣壓下脫泡12h后，再將其升溫至45°C，保溫2h ;待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至30°C，靜置20min，取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成450 μπι膜，將制成的膜置于15°C的水中浸泡40min，取出，用于平板膜組件中即可。其中牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7.5的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為0.025mol/Lo改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染，操作步驟簡單，經(jīng)濟(jì)高效。
[0016]實(shí)例2
[0017]首先將1kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合20min后，靜置lOmin后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合20min;以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1: 2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為300r/min，待攪拌均勻后，在溫度為15°C，0.1個大氣壓下脫泡10h后，再將其升溫至40°C，保溫lh ;待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2°c /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至30°C，靜置20min取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成450 μπι膜，將制成的膜置于15°C的水中浸泡40min，取出，用于平板膜組件中即可。其中牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7.5的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為0.025mol/Lo改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染，操作步驟簡單，經(jīng)濟(jì)高效。
[0018]實(shí)例3
[0019]首先將1.5kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合22min后，靜置12min后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合25min;以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1: 2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為450r/min，待攪拌均勻后，在溫度為30°C，0.5個大氣壓下脫泡12h后，再將其升溫至45°C，保溫2h ;待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2°C /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至30°C，靜置20min，取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成300 μ m膜，將制成的膜置于12°C的水中浸泡30min，取出，用于平板膜組件中即可。其中牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為0.025mol/Lo改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染，操作步驟簡單，經(jīng)濟(jì)高效。
【主權(quán)項】
1.一種PVDF/納米T1 2共混改性平板膜組件制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)將1?2kg的聚偏氟乙烯置于質(zhì)量濃度為80%的氫氧化鈉溶液中，攪拌混合20?25min后，靜置10?15min后，再向其加入質(zhì)量濃度為10%的異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合20?30min ; (2)以上述制得的混合液為溶劑，向其加入Ti02，加入的量與混合液的質(zhì)量比為1:2，高速攪拌制成均勻的溶液，控制速度為300?450r/min，待攪拌均勻后，在溫度為15?30°C，0.1?0.5個大氣壓下脫泡10?12h后，再將其升溫至40?45°C，保溫1?2h ; (3)待保溫結(jié)束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液與保溫的混合溶液的體積比為1:1，攪拌混合均勻后，對其以2V /min的速率進(jìn)行程序降溫，降溫至20?30°C，靜置15?20min，取出，將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成300?450 μ m膜，將制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜組件中即可。2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種PVDF/納米T12共混改性平板膜組件制備方法，其特征在于:上述步驟(2)中的牛血清蛋白溶液的配制:牛血清蛋白為溶質(zhì)，溶劑為pH為7?7.5的磷酸鹽緩沖液，其中磷酸鹽的濃度為0.025mol/Lo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種PVDF/納米TiO2共混改性平板膜組件制備方法，屬于平板膜組建生產(chǎn)領(lǐng)域。本發(fā)明主要通過將聚偏氟乙烯置于氫氧化鈉溶液中，攪拌混合，靜置后，再向其加入異丙基丙烯酰胺，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，利用紫外光的照射，使其聚合；以上述制得的混合液為溶劑，向其加入TiO2，高速攪拌后，脫泡，其升溫，保溫，加入牛血清蛋白溶液，降溫，并將其均勻的涂抹于無紡布上，刮成膜，浸泡即可。本發(fā)明的有益效果：改善膜的親水性差，降低跨膜壓力，使得平板膜組件不易受到有機(jī)物及微生物的污染，制備步驟簡單，成本低。
【IPC分類】B01D67/00, B01D71/34, B01D69/06
【公開號】CN105289329
【申請?zhí)枴緾N201510781329
【發(fā)明人】郭迎慶, 陳山玉
【申請人】常州大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月14日