[发明专利]基于氧化石墨烯定向分离膜的膜污染控制方法

权利要求书

1.一种基于氧化石墨烯定向分离膜的膜污染控制方法，包括：

在利用氧化石墨烯定向分离膜进行膜分离处理的待处理水中引入自由基，通过过硫酸根/Fe²⁺法、过氧化氢/Fe²⁺法、臭氧/紫外法或臭氧/超声法引入的自由基对膜表面官能团以及靠近膜表面的污染层官能团进行调谐，以控制膜分离过程中的膜污染；

其中，所述调谐是指通过自由基反应改变氧化石墨烯定向分离膜表面官能团、污染层表面官能团的结构，以减小膜表面与污染层之间的氢键及配位键相互作用，主要包括将氧化石墨烯表面的环氧基变为羟基；

定向分离是指对于含有机物和无机盐的待处理水中有机物的选择性截留。

2.根据权利要求1所述的膜污染控制方法，其特征在于：

所述过硫酸根/Fe²⁺法中，过硫酸根在待处理水中的加入量为10～200mg/L，Fe²⁺的加入量为1～50mg/L；

所述过氧化氢/Fe²⁺法中，过氧化氢在待处理水中的加入量为2～30mg/L，Fe²⁺的加入量为1～50mg/L；

所述臭氧/紫外法和臭氧/超声法中，臭氧在待处理水中的加入量为3～148mg/L。

3.一种水污染深度处理方法，包括利用由氧化石墨烯定向分离膜制成的膜组件对待处理水中污染物进行膜分离的步骤，该步骤包括：

在待处理水中引入自由基，通过引入的自由基对膜表面官能团以及靠近膜表面的污染层官能团进行调谐，以控制膜分离过程中的膜污染，所述自由基通过过硫酸根/Fe²⁺法、臭氧/紫外法、臭氧/超声法或过氧化氢/Fe²⁺法引入；

其中，所述调谐是指通过自由基反应改变氧化石墨烯定向分离膜表面官能团、污染层表面官能团的结构，以减小膜表面与污染层之间的氢键及配位键相互作用，主要包括将氧化石墨烯表面的环氧基变为羟基；

定向分离是指对于含有机物和无机盐的待处理水中有机物的选择性截留。

4.根据权利要求3所述的水污染深度处理方法，其特征在于：

所述待处理水为水源水，所述自由基通过过硫酸根/Fe²⁺法、臭氧/紫外法或臭氧/超声法引入；或者

所述待处理水为工业污水，所述自由基通过过硫酸根/Fe²⁺法或过氧化氢/Fe²⁺法引入。

5.根据权利要求3或4所述的水污染深度处理方法，其特征在于：

所述过硫酸根/Fe²⁺法中，过硫酸根在待处理水中的加入量为10～200mg/L，Fe²⁺的加入量为1～50mg/L；

所述过氧化氢/Fe²⁺法中，过氧化氢在待处理水中的加入量为2～30mg/L，Fe²⁺的加入量为1～50mg/L；

所述臭氧/紫外法和臭氧/超声法中，臭氧在待处理水中的加入量为3～148mg/L。

6.根据权利要求3所述的水污染深度处理方法，其特征在于，所述氧化石墨烯定向分离膜以微滤膜为支撑层，在支撑层表面形成氧化石墨烯功能层，该氧化石墨烯功能层的层间加入有四硼酸钠作为连接剂。

7.根据权利要求6所述的水污染深度处理方法，其特征在于，所述水污染深度处理方法还包括以下步骤：

对经该氧化石墨烯定向分离膜截留的浓水进行生物处理；以及

对该氧化石墨烯定向分离膜渗透的出水进行反渗透或纳滤处理。