交联改性网膜和制备方法及应用和含油污水的处理装置和处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油水分离领域，具体涉及一种交联改性网膜和制备方法及其应用和含油污水的处理装置和处理方法。该方法包括：(1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；(2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改性聚丙烯纤维；(3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。本发明专利技术的方法，制备工艺简单，得到的网膜具有较高的油水分离效率，改性效果持久且不影响本体材料的力学性能，运行成本较低，不会造成二次污染，长期运行也能保证出水指标稳定达标。指标稳定达标。指标稳定达标。

【技术实现步骤摘要】
交联改性网膜和制备方法及应用和含油污水的处理装置和处理方法


[0001]本专利技术涉及油水分离领域，具体涉及一种交联改性网膜和制备方法及其应用和含油污水的处理装置和处理方法。

技术介绍

[0002]含油污水对水圈、生物圈、大气圈造成严重的污染和破坏，危害人体健康和生存环境。含油污水治理是当今急需解决的问题。基于膜分离技术处理含油污水时具有能耗低、单级分离效率高、操作过程灵活简单、环境污染低、通用性强等优点，但传统的二维多孔聚合物分离膜在处理含油污水特别是进行油水乳液分离时通量和选择性存在Trade
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off效应难以兼具高渗透性和高选择性，通量衰减较快、分离效率不高、需要外界驱动压力、易产生污损、处理含油污水的类型有限无法同时分离水包油和油包水乳液等。
[0003]油水分离的本质是界面问题，通过设计材料表面的特殊浸润性，利用油水混合物在接触具有特殊浸润性复合材料表面时，油水两相渗透行为停留时间的不同，无需化学药剂等其它辅助措施就能够实现油水分离，即利用选择性截留技术可处理含油污水，是目前油水分离的前沿技术。
[0004]将制膜材料与亲水性高聚物共混纺丝可赋予聚丙烯纤维持久的亲水性，但缺点是共混组分需要能与聚丙烯共结晶且在高温下不被破坏，否则将影响聚丙烯的结晶程度，降低聚丙烯纤维的力学性能及改性效果，而且制备参数需重新调整；采用亲水性的物质如乙醇、某些表面活性剂或两亲性溶剂等对聚丙烯纤维进行浸泡涂覆，改性方法简便但易被洗脱而流失而使油水润湿平衡性能调控失效，若要恢复性能需要在失效后再次进行改性。并且，目前的油水分离材料中，仍然存在着油水分离效率较低的问题。
[0005]因此，需要开发一种具有较高的油水分离效率的材料，该材料制备工艺简单，改性效果持久且不影响聚丙烯本身的力学性能，并且该材料运行成本较低，不会造成二次污染，长期运行也能保证出水指标稳定达标。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种交联改性网膜和制备方法及其应用和含油污水的处理装置和处理方法，该网膜制备工艺简单，具有较高的油水分离效率，改性效果持久且不影响本体材料的力学性能，运行成本较低，不会造成二次污染，长期运行也能保证出水指标稳定达标。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种交联改性网膜的制备方法，该方法包括：
[0008](1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；
[0009](2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改
性聚丙烯纤维；
[0010](3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。
[0011]本专利技术第二方面提供如上所述的方法制备的交联改性网膜。
[0012]本专利技术第三方面提供如上所述的交联改性网膜在处理含油污水中的应用。
[0013]本专利技术第四方面提供一种含油污水的处理装置，按照物料的走向，该处理装置依次包括：贮液罐和油水分离器；
[0014]其中，所述贮液罐用于贮存含油污水；所述油水分离器内装填有如上所述的交联改性网膜，用于进行油水分离；
[0015]其中，所述油水分离器还分别与产水罐和集油罐相连，所述产水罐用于接收来自油水分离器的水相，所述集油罐用于接收来自油水分离器的油相。
[0016]本专利技术第五方面提供一种含油污水的处理方法，所述方法在如上所述的装置中进行，该方法包括：将贮液罐中的含油污水引入油水分离器中，进行油水分离。
[0017]通过上述技术方案，本专利技术可以取得如下的有益效果：
[0018]1、通过本专利技术提供的方法制备的交联改性网膜，具有截油导水的功能，并且油水分离效率较高。
[0019]2、本专利技术提供的制备方法，制备过程简单，无需过于复杂的设备，适用于工业规模生产。并且，还能够在不明显影响本体材料力学性能的情况下，使得改性剂和本体材料结合牢固，改性效果持久，长期运行也能保证出水指标稳定达标。
[0020]3、本专利技术提供的含油污水的处理装置，结构紧凑且体积小，将其用于含油污水的处理时，处理过程安全防爆，运行成本低，效率高，不产生任何废渣。
附图说明
[0021]图1是本专利技术提供的含油污水的处理装置。
[0022]附图标记说明
[0023]1‑
贮液罐；2
‑
污水泵；3
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污水罐；4
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流量调节阀；5
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流量计；6
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进料泵；7
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油水分离器；8
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产水罐；9
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集油罐。
具体实施方式
[0024]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0025]第一方面，本专利技术提供了一种交联改性网膜的制备方法，该方法包括：
[0026](1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；
[0027](2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改性聚丙烯纤维；
[0028](3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。
[0029]根据本专利技术，为了进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，并进一步使得所
述网膜长期有效，优选的，步骤(1)中，根据ASTMD1238
‑
13方法，所述聚丙烯在温度为230℃、负载砝码为2.16公斤时的熔融指数为100
‑
1000g/10min。本专利技术的专利技术人在研究中发现，此熔融指数范围的聚丙烯流动性、加工性及制备得到的网膜机械性能较好，更有利于提高网膜的除油率。
[0030]根据本专利技术，为了进一步使得所述网膜长期有效，优选的，所述抗氧剂选自三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(如市售的抗氧剂168)、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物(如市售的抗氧剂B215)和四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(如市售的抗氧剂B225)中的至少一种。
[0031]根据本专利技术，优选的，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的用量比为9
‑
99：1。
[0032]根据本专利技术，优选的，所述熔融的温度为175
‑
210℃(例如，可以为175℃，18本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交联改性网膜的制备方法，其特征在于，该方法包括：(1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；(2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改性聚丙烯纤维；(3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，根据ASTMD1238
‑
13方法，所述聚丙烯在温度为230℃、负载砝码为2.16公斤时的熔融指数为100
‑
1000g/10min；和/或，所述抗氧剂选自三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物和四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种；和/或，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的用量比为9
‑
99：1；和/或，所述熔融的温度为175
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210℃；优选的，所述方法还包括：熔融后进行搅拌和脱泡；和/或，所述纺丝的方法还包括：对所述纺丝液依次进行挤出、喷丝、拉伸和冷却；和/或，所述纺丝的条件使得所述聚丙烯纤维的直径为10
‑
40μm。3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述改性的方法包括：将所述聚丙烯纤维浸入第一交联剂溶液，进行预处理，得到表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维；将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维浸入亲水改性化合物溶液，进行沉积，得到沉积后的聚丙烯纤维；将沉积后的聚丙烯纤维浸入第二交联剂溶液，并在催化剂作用下，进行交联反应，得到改性聚丙烯纤维。4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于1kg的聚丙烯纤维，所述第一交联剂溶液中第一交联剂的用量为100
‑
500g；和/或，所述预处理的条件包括：时间为24
‑
72h，温度为25
‑
75℃；和/或，所述亲水改性化合物的分子量为61
‑
20000g/mol；和/或，所述聚丙烯纤维和亲水改性化合物溶液中亲水改性化合物的质量比为100:5
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30；和/或，所述亲水改性化合物选自聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚精氨酸、乙醇胺、组氨酸、壳聚糖季铵盐、羧甲基壳聚糖中的至少一种；和/或，所述沉积的条件包括：时间为12
‑
48h，温度为25
‑
75℃。5.根据权利要求3所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴长江，郦和生，杨丽，魏昕，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：