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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及反渗透膜,更具体为一种高盐高有机物废水用反渗透膜及其制备方法。
技术介绍
1、反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水。
2、高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同,所含有机物的种类及化学性质差异较大,但所含盐类物质多为cl-、so42-、na+、ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生抑制和毒害作用,主要表现:盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离等。
3、目前,现有技术中的反渗透膜存在寿命短、效率低和耐高温性能差等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高盐高有机物废水用反渗透膜及其制备方法,解决了
技术介绍
中所提出的问题,满足实际使用需求。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种高盐高有机物废水用反渗透膜,包括支撑体层和涂覆在支撑体层表面的微孔膜层,所述支撑体层为掺杂有氧化石墨烯的含氟聚芳醚酮;所述微孔膜层包括以下重量份的原料:聚乙二醇12~18份,聚苯乙烯10~15份,介孔二氧化硅3~5份,硅烷偶联
3、作为本专利技术的一种优选实施方式,其制备方法包括如下步骤:
4、s1:制备复合微球液
5、取聚乙二醇、聚苯乙烯、介孔二氧化硅、硅烷偶联剂加入到甲醇中磁力搅拌20~40min搅拌过程中加入去离子水和分散剂,然后超声分散2~4次,得到混合液;取油相并加热至30~50℃,然后将混合液逐滴加入油相中,加入完成后升温至80~110℃反应1~3h,反应结束得到复合微球液;
6、s2、配制铸膜液;
7、将含氟聚芳醚酮、有机溶剂、致孔剂、氧化石墨烯和纳米填料置于混料机中混合,待搅拌混合均匀后,升温至40~60℃,搅拌反应1~2h,继续升温至70~85℃,搅拌反应1~2h,自然冷却至室温后超声脱气15~40min,得到支撑层铸膜液;
8、s3、制备支撑体层;
9、将步骤s2中制得的支撑层铸膜液利用刮膜机涂抹到无纺布上,厚度为10~120μm,然后室温下蒸发5~30s后浸入15~25℃去离子水中凝胶固化成膜,然后在80~120℃烤箱中干燥3~5h,制得支撑体层;
10、s4:制备具有微孔膜层的反渗透膜
11、将s3中制得的支撑体层与水相溶液接触30s,去除表面多余溶液后,将复合微球液分散喷涂在支撑体层表面,置于干燥箱中,在90℃的环境下干燥20~40min,烘干后的膜在0.3%的碳酸钠溶液中浸泡3min,而后取出泡在室温的纯水中得到反渗透膜。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式,步骤s1中,分散时间为8~15min,两次分散之间静置2~4min。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式,步骤s2中,含氟聚芳醚酮、有机溶剂、致孔剂氧化石墨烯和纳米填料的比例为18:62:12:0.05:5.5。
14、作为本专利技术的一种优选实施方式,步骤s2中,混合速度为500~600r/min,混合时间为30~50min。
15、作为本专利技术的一种优选实施方式,所述介孔二氧化硅的孔径为5~10nm。
16、作为本专利技术的一种优选实施方式,所述纳米填料为氧化硅纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、碳纳米管、纳米二氧化钛和纳米银中的一种和多种的组合。
17、作为本专利技术的一种优选实施方式,所述有机溶剂为含有4~10个碳原子的脂肪烃、环脂烃和芳香烃中的一种和多种的组合。
18、与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:
19、抗盐性强:通过使用掺杂有氧化石墨烯的含氟聚芳醚酮作为支撑体层,这种反渗透膜具有良好的抗盐性能,可以有效处理高盐废水,如海水淡化和处理含盐工业废水等;
20、抗污染性能优异:介孔二氧化硅的添加有助于增加反渗透膜的抗污染能力。介孔结构提供了大量的孔径,可以阻止有机污染物和颗粒物进入膜层内部,减少膜的污染和堵塞,延长使用寿命;
21、高选择性:通过调整微孔膜层的配方和制备工艺,可以实现对特定离子或物质的选择性分离和透过。这有助于有效分离和去除废水中的有机物和高盐物质,提高膜的分离效率;
22、制备工艺简单:专利中描述的制备方法相对简单,包括混合、涂覆和干燥等步骤,不需要复杂的设备和条件。这有助于减少制备成本和提高生产效率;
23、可调控性强:通过调整配方中不同原料的比例和使用多种纳米填料的组合,可以调节反渗透膜的性能和特性,以满足不同应用场景的需求。
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1.一种高盐高有机物废水用反渗透膜,包括支撑体层和涂覆在支撑体层表面的微孔膜层,其特征在于:所述支撑体层为掺杂有氧化石墨烯的含氟聚芳醚酮;所述微孔膜层包括以下重量份的原料:聚乙二醇12~18份,聚苯乙烯10~15份,介孔二氧化硅3~5份,硅烷偶联剂1~3份。
2.根据权利要求1所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:其制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:步骤S1中,分散时间为8~15min,两次分散之间静置2~4min。
4.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:步骤S2中,含氟聚芳醚酮、有机溶剂、致孔剂氧化石墨烯和纳米填料的比例为18:62:12:0.05:5.5。
5.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:步骤S2中,混合速度为500~600r/min,混合时间为30~50min。
6.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:所述介孔二氧化硅的孔径
7.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:所述纳米填料为氧化硅纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒、碳纳米管、纳米二氧化钛和纳米银中的一种和多种的组合。
8.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为含有4~10个碳原子的脂肪烃、环脂烃和芳香烃中的一种和多种的组合。
...【技术特征摘要】
1.一种高盐高有机物废水用反渗透膜,包括支撑体层和涂覆在支撑体层表面的微孔膜层,其特征在于:所述支撑体层为掺杂有氧化石墨烯的含氟聚芳醚酮;所述微孔膜层包括以下重量份的原料:聚乙二醇12~18份,聚苯乙烯10~15份,介孔二氧化硅3~5份,硅烷偶联剂1~3份。
2.根据权利要求1所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:其制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:步骤s1中,分散时间为8~15min,两次分散之间静置2~4min。
4.根据权利要求2所述一种高盐高有机物废水用反渗透膜制备方法,其特征在于:步骤s2中,含氟聚芳醚酮、有机溶剂、致孔剂氧化石墨烯和纳米填料的比例...
【专利技术属性】
技术研发人员:瞿睿,李剑,熊平,毛睿,杨杰,李爽,
申请(专利权)人:启成江苏净化科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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