[发明专利]一种应用于工业废水处理中的复合膜

说明书

本发明提供了一种应用于工业废水处理中的复合膜。复合膜为三层结构，第一层为厚度为30‑80μm的空心多孔氧化铁微滤膜，中间层为厚度为30‑60μm的吸附颗粒，第三层为厚度为100‑500μm的氧化铁纳滤膜；空心多孔氧化铁微滤膜的孔径为0.1‑10μm；吸附颗粒为花粉碳微粒，粒径为10‑30μm；氧化铁纳滤膜的孔径为1‑2nm。本发明采用的复合膜为三层结构，两层膜中间固定有吸附颗粒，第一层膜为微滤膜，孔径为0.1‑10μm，主要去除悬浮大颗粒，中间层吸附颗粒，主要吸附单价盐，第三层为纳滤膜，孔径为1‑2nm，主要用于去除小分子有机物和二价盐或多价盐，这种三层结构有效的解决了采用基体膜与颗粒共混的方式会影响基体膜的性质的缺点。

技术领域

本发明涉及水处理的技术领域，具体涉及一种应用于工业废水处理中的复合膜。

背景技术

清洁水资源的短缺已成为全球面临的主要挑战之一。世界卫生组织2018年的年度报告显示，全球仍有20亿人在饮用受污染水源，45亿人并无有效的净化系统处理水源。膜分离技术是一种利用分离膜的选择透过性，以压力差、浓度差、电位差、温度差等为推动力，对料液中不同组分进行分离、浓缩和纯化的分离技术。基于膜分离的水处理技术具有处理效率高、占地面积小、易于模块化和自动化控制等优势，已越来越广泛地应用在水处理的各个领域，在应对水资源短缺、保障饮用水安全以及水环境污染治理中均发挥了重要作用。单纯的膜效果有限，通常需要进行改性制备功能膜，而功能膜的制备通常有共混法和自组装法，其中，共混改性是将填料与膜基质共混制备，能够使膜获得填料的功能特性，改善膜效果，但是，填料包埋于膜层中，会面临填料与膜基质相容性差导致填料溢出和膜缺陷、填料易发生团聚等问题。因此，如何改善此缺点，同时进一步提高水处理效果是本发明的研究重点。

发明内容

要解决的技术问题：针对上述的技术问题，本发明的目的是提供一种应用于工业废水处理中的复合膜，采用的复合膜为三层结构，两层膜中间固定有吸附颗粒，第一层膜为微滤膜，孔径为0.1-10μm，主要去除悬浮大颗粒，中间层吸附颗粒，主要吸附单价盐，第三层为纳滤膜，孔径为1-2nm，主要用于去除小分子有机物和二价盐或多价盐，这种三层结构有效的解决了采用基体膜与颗粒共混的方式会影响基体膜的性质的缺点。

技术方案：一种应用于工业废水处理中的复合膜，所述复合膜为三层结构，第一层为厚度为30-80μm的空心多孔氧化铁微滤膜，中间层为厚度为30-60μm的吸附颗粒，第三层为厚度为100-500μm的氧化铁纳滤膜。

进一步的，所述空心多孔氧化铁微滤膜的孔径为0.1-10μm。

进一步的，所述吸附颗粒为花粉碳微粒，粒径为10-30μm。

进一步的，所述氧化铁纳滤膜的孔径为1-2nm。

上述应用于工业废水处理中的复合膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）取8份水合氯化铁，加入50份无水乙醇，搅拌溶解，加入6份乙酰丙酮，搅拌均匀，然后50℃水浴加热并在搅拌下加入3-5份环氧氯乙烷，保温搅拌4h后加入1-2份纳米碳酸钙颗粒，搅拌均匀，得到壳层溶胶纺丝液；

（2）取聚乙烯醇粉末和水混合，加热搅拌溶解，获得聚乙烯醇含量为8-10wt.%的芯层纺丝液；

（3）采用同轴静电纺丝法获得第一层静电纺丝膜；

（4）在第一层静电纺丝膜上均匀的铺一层花粉，获得中间花粉层；

（5）取8份水合氯化铁，加入50份无水乙醇，搅拌溶解，加入6份乙酰丙酮，搅拌均匀，然后50℃水浴加热并在搅拌下加入3-5份环氧氯乙烷，保温搅拌5h后得到溶胶纺丝液；

（6）将溶胶纺丝液装入静电纺丝装置中，采用静电纺丝法在花粉层上继续接收第三层静电纺丝膜；

（7）置于高温烧结炉中，在温度为700-1000℃下煅烧时间为5-8h，用稀盐酸洗涤后用水进行洗涤；

（8）置于60℃在干燥箱中干燥即得。