[实用新型]一种MABR用复合膜

说明书

技术领域

本实用新型属于膜领域，尤其是一种MABR用复合膜。

背景技术

无泡曝气膜生物反应器(MABR)系统是近二三十年发展起来的一种新型污水处理技术。MABR处理污水的原理是利用曝气膜组件向生长在高分子膜表面的微生物膜和水体进行无泡曝气，在这一曝气过程中氧气和营养物分别从中空纤维膜的两侧，通过浓差驱动、微生物吸附等作用被微生物利用。微生物在利用营养物质的同时使水体中的污染物分解为简单的无机代谢产物，从而对水体进行净化。

MABR曝气膜主要起到两方面作用：一方面为生物膜生长提供附着载体；另一方面，MABR是通过向膜内腔通入氧气或高压空气，使氧气透过膜以无泡形式为附着在曝气膜表面的生物膜供氧。MABR曝气膜的基本性能包括：高的氧气透过性能、良好的亲水性、优良的生物亲和性和机械性能等。

目前MABR所用曝气膜主要分为三类，即：致密膜、疏水性微孔膜和复合膜。致密膜由于本身结构的致密性，拥有较高的泡点压力，其缺点在于气体传质阻力较大，膜的气体通量较低。疏水性微孔膜一般是由聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯等疏水性高分子材料制成，膜表面上分布着直径约为0.01～0.20μm的微孔。在微孔膜中，由于气体阻力可忽略不计，因此能获得较大的气体通量，同时其价格便宜，容易加工成中空纤维。微孔膜的缺点主要有：泡点压力低，细胞碎片容易进入膜孔内部造成气体通量降低。复合膜是在疏水性微孔膜表面覆盖一层很薄的致密聚合物层，制成超薄皮层功能复合膜。复合膜的优点在于：改善疏水性微孔膜泡点压力低的同时，保留了其通量大的优点，同时新引入的聚合物皮层提高了膜材料的机械性能和表面性能；其缺点是需采用昂贵的设备、较高的生产成本和复杂的制备过程等。目前市场上还没有适合于MABR应用的复合膜。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种MABR用复合膜，具有较高的氧气透过性能、较好的表面亲水性及生物亲和性以及较大的膜表面粗糙度。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种MABR用复合膜，复合膜是由多孔膜和在多孔膜表面复合的左旋多巴复合层所构成的。

而且，所述左旋多巴的厚度为10纳米至2毫米。

而且，所述多孔膜包括管状膜和平板膜。

而且，所述多孔膜为高分子材料膜和无机材料膜，以及高分子材料与无机材料的复合膜。

而且，所述多孔膜为聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚醋酸纤维素、聚醋酸乙烯纤维素、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜膜等高分子材料膜以及高分子复合膜、无机膜和无机高分子复合膜。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型制备MABR复合膜的优点在于：复合膜具有较高的氧气透过性能、较好的表面亲水性及生物亲和性、较大的膜表面粗糙度。

2、本实用新型对聚偏氟乙烯（PVDF）多孔膜改性后气体通量可由改性前的0.26mL/(S*mm²）提高到0.58mL/(S*mm²）；水接触角可由改性前的86.5度降低到52度；膜表面的均方根粗糙度可由原本的88.030nm提高到111.777nm。

附图说明

图1为MABR用复合膜的结构示意图，其中1为左旋多巴层，2为多孔膜的孔道，3为多孔膜。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

本实用新型提供一种MABR用复合膜及制备方法，在多孔膜的表面均匀涂敷有左旋多巴，在膜表面形成一层左旋多巴复合膜，左旋多巴复合膜的厚度为10纳米至2毫米，获得较高的膜泡点压力、膜透氧性、表面亲水性及表面粗糙度等。

本实用新型所使用的所使用的多孔膜包括聚乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙稀、聚苯乙烯、聚醋酸纤维素、聚醋酸乙烯纤维素、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜等高分子材料及其改性、复合材料管状膜（包括中空纤维膜等）和平板膜。本实用新型可以处理的多孔膜包括管状膜和平板膜。

本发明采用左旋多巴溶液涂敷对膜的厚度没有限制，涂敷于多孔膜表面的左旋多巴之间通过自聚反应在膜表面形成复合皮层，该复合膜具有较高的氧气透过性能和良好的亲水性能，适于微生物的培养。

本实用新型中MABR用复合膜的制备工艺包括以下几个步骤：

⑴左旋多巴溶液的配制：将左旋多巴溶解在pH值为4～11的水溶液中配制成浓度为0.05～3g/L的左旋多巴溶液，如果需要调节pH值，所用调节酸或碱无特殊要求，为本领域常用的即可；