[发明专利]一种具有同步脱氮除磷功能的超滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种超滤膜铸膜液，其特征在于，其原料由按质量份计的以下组分组成：5～25质量份的金属-季铵共聚物、8～25质量份的高聚物、1～10质量份的添加剂和60～86质量份的溶剂；其中所述金属-季铵共聚物通过以下方法制备：

将金属氯化物或金属氯氧化物溶于水中，调pH至碱性，继续搅拌后调pH至中性，得到混合液；将季铵加入混合液，水浴后常温搅拌，离心得到聚合固体，洗涤，烘干后得到金属-季铵共聚物；所述季铵的通式为：

其中R₁、R₂、R₃、R’和R”分别为碳数1～20的烷基，R”’为碳数1～10的烷基，a＝0～2。

2.根据权利要求1所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述金属氯化物或金属氯氧化物可以为氯氧化锆、氯化铝、氯化铁、氯化锌、氯化铜、六水合三氯化铈和氯化镧中的任意一种。

3.根据权利要求1或2所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述金属氯化物或金属氯氧化物与季铵的摩尔比为1:4-6；所述金属氯化物或金属氯氧化物溶于水中的摩尔浓度为0.2-0.4mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述金属氯化物或金属氯氧化物与季铵的摩尔比为1:5。

5.根据权利要求1或2所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述金属氯化物或金属氯氧化物溶于水中的摩尔浓度为0.3mol/L。

6.根据权利要求1之一所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述的高聚物为聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、乙烯-乙烯醇共聚物、磺化聚砜和聚丙烯腈中的任意一种。

7.根据权利要求1之一所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述的添加剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的任意一种；所述的溶剂为N，N二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种。

8.根据权利要求1之一所述的超滤膜铸膜液，其特征在于，所述碱性为pH 8～9；所述调pH至碱性是在快速搅拌的条件下采用氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或三者任意配比混合物进行的；所述继续搅拌的时间为8～12h；所述调pH至中性采用的是去离子水；所述水浴的条件为在40℃～60℃的温度下加热搅拌2～4h；所述常温搅拌的时间为24h；所述季铵是以乙醇溶液的形式加入混合液中的；所述洗涤为分别用乙醇和去离子水进行洗涤。

9.一种权利要求1-8之一所述的超滤膜铸膜液的制备方法，包括以下步骤：将金属-季铵共聚物、高聚物、添加剂、溶剂按照配比混合，在水浴40℃～80℃条件下搅拌3～10h，超声后静置脱泡，即得到混合均匀的铸膜液。

10.一种使用了权利要求1-8之一所述的超滤膜铸膜液的超滤膜制备方法，包括以下步骤：室温下，将铸膜液均匀涂至玻璃板，涂膜厚度0.150mm～0.300mm，将玻璃板浸没于0℃～60℃的凝固液中10～300秒后转移至0℃～60℃的去离子水中浸泡，即得。

11.根据权利要求10所述的超滤膜制备方法，其特征在于，所述凝固液为水或水与甲醇、乙醇、HCl、NaOH、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中任意一种的混合物，所述混合物中水的质量分数为60％以上。

12.一种通过权利要求10或11所述的超滤膜制备方法获得的超滤膜。