公布日：2023.03.28
申請(qǐng)日：2022.12.05
分類號(hào)：B01D69/08(2006.01)I;B01D69/02(2006.01)I;B01D71/26(2006.01)I;B01D67/00(2006.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I;C02F3/34(2023.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜及制備方法，涉及曝氣膜技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決純硅膠膜氣體傳質(zhì)阻力較大、氣體通過膜量較低，疏水性微孔膜泡點(diǎn)壓力低、細(xì)胞碎片容易進(jìn)入膜孔內(nèi)部造成膜孔堵塞和疏水性降低等問題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括微孔膜以及涂覆在微孔膜上的聚酯改性硅橡膠涂層，所述微孔膜為改性聚乙烯對(duì)稱膜，所述微孔膜的表面分布有0.05-2μm的微孔，本發(fā)明制得的用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜具有生物易附著特性，同時(shí)又兼具良好的透氣性和經(jīng)濟(jì)性。
權(quán)利要求書
1.一種用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜，其特征在于：所述改性聚乙烯曝氣膜材質(zhì)為聚乙烯微孔膜涂有聚氨酯改性硅橡膠涂層，所述聚氨酯改性硅橡膠涂層為甲基硅氧烷、二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的一種或兩種混合后加入乙烯甲基丙烯酸酯和聚氨酯，所述硅橡膠分子量為5-15萬，濃度為0.5-6.5％，乙烯甲基丙烯酸酯、聚氨酯和硅橡膠的比例分別為2-6％、100-140％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜，其特征在于：所述改性聚乙烯曝氣膜基膜為微孔膜，所述改性聚乙烯曝氣膜基膜為中空纖維膜，所述改性聚乙烯曝氣纖維膜的膜絲直徑為0.1-1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜的制備方法，其特征在于：包括如下步驟，Step1：將聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、乙烯甲基丙烯酸酯及溶劑按比例在反應(yīng)釜中充分?jǐn)嚢?/span>20小時(shí)，反應(yīng)釜溫度控制在40-50℃，靜置脫泡后倒入涂覆槽；Step2：將聚乙烯膜絲置入涂覆槽內(nèi)，浸泡在硅膠混合液中，浸泡時(shí)間控制在1-3分鐘；Step3：將充分浸泡后的膜絲，通過刮刷除去多余的涂層，控制涂層厚度在10-40um之間；Step4：通過熱烘干處理，干燥收卷后即得改性聚乙烯曝氣膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜的制備方法，其特征在于：Step1中，所述溶劑為丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、乙酸乙酯、苯乙烯中的一種或多種混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜的制備方法，其特征在于：Step4中，烘干溫度為120-200℃。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜及制備方法，具有無泡富氧、生物易附著性、良好的透氣性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
一種用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜，所述改性聚乙烯曝氣膜基膜材質(zhì)為聚乙烯微孔膜，所述改性聚乙烯曝氣膜涂抹有聚氨酯改性硅橡膠涂層，所述聚氨酯改性硅橡膠涂層為甲基硅氧烷、二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷中的一種或兩種混合后加入乙烯甲基丙烯酸酯和聚氨酯，所述硅橡膠分子量為5-15萬，濃度為0.5-6.5％，乙烯甲基丙烯酸酯、聚氨酯和硅橡膠的比例分別為2-6％、100-140％。
其中優(yōu)選方案如下：
優(yōu)選的：所述改性聚乙烯曝氣膜基膜為聚乙烯微孔膜，所述改性聚乙烯曝氣膜為中空纖維膜，所述改性聚乙烯曝氣纖維膜的膜絲直徑為0.1-1mm。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜的制備方法，包括如下步驟，
Step1：將聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、乙烯甲基丙烯酸酯及溶劑在反應(yīng)釜中充分?jǐn)嚢?/span>20小時(shí)，反應(yīng)釜溫度控制在40-50℃，靜置脫泡后倒入涂覆槽；
Step2：將改性聚乙烯膜絲置入涂覆槽內(nèi)，浸泡在硅膠混合液中，浸泡時(shí)間控制在1-3分鐘；
Step3：將充分浸泡后的膜絲，通過刮刷除去多余的涂層，控制涂層厚度在10-40um之間；
Step4：通過熱烘干處理，干燥收卷后即得改性聚乙烯曝氣膜。
其中優(yōu)選方案如下：
優(yōu)選的：Step1中，所述溶劑為丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮、環(huán)己烷、苯、甲苯、二甲苯、正丁醇、乙酸乙酯、苯乙烯中的一種或多種混合。
優(yōu)選的：Step4中，烘干溫度為120-200℃。
綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、本發(fā)明制得的用于污水處理的改性聚乙烯曝氣膜具有硅橡膠膜的無泡、富氧、生物易附著、裝填密度高的特性，同時(shí)又兼具良好的透氣性和經(jīng)濟(jì)性；
2、改性聚乙烯微孔膜其內(nèi)部主體為多孔超疏水特性，具有透氣量高和優(yōu)異的氧氣傳質(zhì)性能，其表面層致密結(jié)構(gòu)，有效防止生物細(xì)胞進(jìn)入膜孔，并具有優(yōu)異的微生物親和性能，有利于微生物在膜表面的附著生長；
3、改性聚乙烯材料具有穩(wěn)定的理化性能，在微生物膜形成及改性聚乙烯系統(tǒng)運(yùn)行過程中，基本不會(huì)被微生物降解老化，具有長期穩(wěn)定性。
（發(fā)明人：陳柔珂）
