共混改性平板膜组件制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PVDF/纳米Ti02共混改性平板膜组件制备方法，属于平板膜组建生产领域。
【背景技术】
[0002]目前，我国大部分污水处理厂采用传统活性污泥工艺和生物膜工艺。传统污水处理工艺存在的主要缺点是:占地面积大、出水水质差、污泥膨胀、产生大量剩余污泥以及能耗高等。为了克服传统污水处理工艺所存在的难题，近年来各种新型、改良的高效污水处理技术应运而生，其中的膜分离技术，特别是膜生物反应器(Membrane B1-Reactor, MBR)技术在废水处理中的应用引起了国内外的广泛关注。该工艺与传统污水处理工艺相比，具有出水水质好、设备占地面积小、污泥浓度高、剩余污泥产量低、便于自动化控制等优点。该技术已经在污水回用和难降解有机废水处理领域显示出其优势，并在实际工程中得到了广泛应用。但膜污染会影响工艺稳定运行，决定膜的更换频率，桎梏膜生物反应器的更广泛推广应用。处理规模为240m3/d的污水回用系统中，动力费用占运行费用的21% ;为延缓膜污染，膜生物反应器工艺气水比通常在40: 1左右，曝气的能耗占动力费用的96%以上。有效的膜污染防治技术可以增加膜通量、降低能耗、增强系统稳定性、延长膜的使用寿命、降低运行成本，因此，膜污染控制技术的研究十分必要。
[0003]膜污染是指被处理的物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理、化学或生物相互作用，引起膜表面或膜孔内吸附、沉积微粒、胶体粒子或溶质大分子，造成膜孔径变小甚至直接堵塞膜孔，使膜产生通量与分离特性的可逆或不可逆变化的现象，当前影响膜技术应用的主要瓶颈之一就是膜污染。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前膜污染会造成造成膜孔径变小甚至直接堵塞膜孔，使膜产生通量与分离特性的可逆或不可逆变化的现象，提供了一种PVDF/纳米Ti02共混改性平板膜组件制备方法，该方法主要是通过改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染，操作步骤简单，经济高效。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案:
[0006](1)将1?2kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合20?25min后，静置10?15min后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，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为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1: 2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为300?450r/min，待搅拌均匀后，在温度为15?30°C，0.1?0.5个大气压下脱泡10?12h后，再将其升温至40?45°C，保温1?2h ;
[0008](3)待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2°C /min的速率进行程序降温，降温至20?30°C，静置15?20min，取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成300?450 μ m膜，将制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜组件中即可。
[0009]上述步骤⑵中的牛血清蛋白溶液的配制:牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7?7.5的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为0.025mol/Lo
[0010]本发明的有益效果是:
[0011](1)改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染；
[0012](2)制备步骤简单，成本低。
【具体实施方式】
[0013]首先将1?2kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合20?25min后，静置10?15min后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合20?30min ;以上述制得的混合液为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1:2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为300?450r/min，待搅拌均匀后，在温度为15?30°C，0.1?0.5个大气压下脱泡10?12h后，再将其升温至40?45°C，保温1?2h ;待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2°C /min的速率进行程序降温，降温至20?30°C，静置15?20min，取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成300?450 μ m膜，将制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜组件中即可。其中牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7?7.5的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为 0.025mol/Lo
[0014]实例1
[0015]首先将2kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合20min后，静置lOmin后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合30min;以上述制得的混合液为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1: 2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为450r/min，待搅拌均匀后，在温度为30°C，0.5个大气压下脱泡12h后，再将其升温至45°C，保温2h ;待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2°C /min的速率进行程序降温，降温至30°C，静置20min，取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成450 μπι膜，将制成的膜置于15°C的水中浸泡40min，取出，用于平板膜组件中即可。其中牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7.5的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为0.025mol/Lo改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染，操作步骤简单，经济高效。
[0016]实例2
[0017]首先将1kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合20min后，静置lOmin后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合20min;以上述制得的混合液为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1: 2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为300r/min，待搅拌均匀后，在温度为15°C，0.1个大气压下脱泡10h后，再将其升温至40°C，保温lh ;待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2°c /min的速率进行程序降温，降温至30°C，静置20min取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成450 μπι膜，将制成的膜置于15°C的水中浸泡40min，取出，用于平板膜组件中即可。其中牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7.5的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为0.025mol/Lo改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染，操作步骤简单，经济高效。
[0018]实例3
[0019]首先将1.5kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合22min后，静置12min后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合25min;以上述制得的混合液为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1: 2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为450r/min，待搅拌均匀后，在温度为30°C，0.5个大气压下脱泡12h后，再将其升温至45°C，保温2h ;待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2°C /min的速率进行程序降温，降温至30°C，静置20min，取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成300 μ m膜，将制成的膜置于12°C的水中浸泡30min，取出，用于平板膜组件中即可。其中牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为0.025mol/Lo改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染，操作步骤简单，经济高效。
【主权项】
1.一种PVDF/纳米T1 2共混改性平板膜组件制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)将1?2kg的聚偏氟乙烯置于质量浓度为80%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合20?25min后，静置10?15min后，再向其加入质量浓度为10%的异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合20?30min ; (2)以上述制得的混合液为溶剂，向其加入Ti02，加入的量与混合液的质量比为1:2，高速搅拌制成均匀的溶液，控制速度为300?450r/min，待搅拌均匀后，在温度为15?30°C，0.1?0.5个大气压下脱泡10?12h后，再将其升温至40?45°C，保温1?2h ; (3)待保温结束后，向其加入牛血清蛋白溶液，其中牛血清蛋白溶液与保温的混合溶液的体积比为1:1，搅拌混合均匀后，对其以2V /min的速率进行程序降温，降温至20?30°C，静置15?20min，取出，将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成300?450 μ m膜，将制成的膜置于10?15°C的水中浸泡20?40min，取出，用于平板膜组件中即可。2.根据权利要求2所述的一种PVDF/纳米T12共混改性平板膜组件制备方法，其特征在于:上述步骤(2)中的牛血清蛋白溶液的配制:牛血清蛋白为溶质，溶剂为pH为7?7.5的磷酸盐缓冲液，其中磷酸盐的浓度为0.025mol/Lo
【专利摘要】本发明涉及一种PVDF/纳米TiO2共混改性平板膜组件制备方法，属于平板膜组建生产领域。本发明主要通过将聚偏氟乙烯置于氢氧化钠溶液中，搅拌混合，静置后，再向其加入异丙基丙烯酰胺，在氮气的保护下，利用紫外光的照射，使其聚合；以上述制得的混合液为溶剂，向其加入TiO2，高速搅拌后，脱泡，其升温，保温，加入牛血清蛋白溶液，降温，并将其均匀的涂抹于无纺布上，刮成膜，浸泡即可。本发明的有益效果：改善膜的亲水性差，降低跨膜压力，使得平板膜组件不易受到有机物及微生物的污染，制备步骤简单，成本低。
【IPC分类】B01D67/00, B01D71/34, B01D69/06
【公开号】CN105289329
【申请号】CN201510781329
【发明人】郭迎庆, 陈山玉
【申请人】常州大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月14日