[发明专利]一种内供氧中空透气复合膜管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种内供氧中空透气复合膜管及其制备方法，属于污水处理技术领域。该内供氧中空透气复合膜管包括：透气膜管及覆盖于所述透气膜管外表面的纤维层，所述透气膜管由非生物降解材料制成，其上设有均匀的微孔，所述微孔的孔径为0.01‑30μm；所述纤维层由涤纶树脂、高密度聚乙烯中的至少一种制成，该纤维层的厚度为0.1‑2.6mm，该纤维层上具有孔隙结构。采用该内供氧中空透气复合膜管装配得到的生物膜反应器，将传统活性污泥法的曝气系统与生物膜法两者的优点有机结合一起，同时实现高效传氧、附着生物膜的功能，具有较高的处理效率。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种内供氧中空透气复合膜管及其制备方法。

背景技术

随着中国城镇化和工业化程度的不断提高，用水量日益增加，产生的污水量也随之增加。国家对排污标准及监管也提出了更高要求，进而使得运营成本增加，且大部分采用传统生化工艺处理的污水处理厂更要面对扩容无地，基建周期长等等问题，污水处理的提标改造一时面临着巨大挑战。“提质增效”已成为污水处理的新趋势和新命题，运营者们迫在眉睫，急需寻求一种具有革新性的污水处理解决方案。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种内供氧中空透气复合膜管，采用该内供氧中空透气复合膜管，能够高效处理污水，与传统方法相比，可在同一处理池中形成好氧菌和缺氧菌共存的生物膜，起到同时硝化反硝化脱氮作用。

一种内供氧中空透气复合膜管，包括：透气膜管及覆盖于所述透气膜管外表面的纤维层，所述透气膜管由非生物降解材料制成，其上设有均匀的微孔，所述微孔的孔径为0.01-30μm；所述纤维层由涤纶树脂、高密度聚乙烯中的至少一种制成，该纤维层的厚度为0.1-2.6mm，该纤维层上具有孔隙结构。

在其中一个实施例中，所述纤维层由线状材料在所述透气膜管表面缠绕编织制得；或所述纤维层通过将薄膜材料缠绕在所述透气膜管后烧结制得；或所述纤维层通过将涂覆材料涂覆于在所述透气膜管外表面，冷却后制成。

在其中一个实施例中，所述非生物降解材料选自高密度聚乙烯，所述透气膜管由高密度聚乙烯经热熔、沉积挤压及化学反应方式制成中空管材，同时形成所述微孔。

在其中一个实施例中，所述非生物降解材料选自聚四氟乙烯，所述透气膜管由聚四氟乙烯经过冷挤压，热拉伸和/或化学氧化工艺制成中空管材，同时形成所述微孔。

本发明还公开了上述的内供氧中空透气复合膜管的制备方法，所述透气膜管由聚四氟乙烯制成，包括以下步骤：

改性聚四氟乙烯的制备：向聚四氟乙烯中加入增强剂，混合均匀，得到改性聚四氟乙烯；

冷挤压：向上述改性聚四氟乙烯中加入粘合剂，通过冷挤压的方式挤压成管材；

热拉伸：将上述管材预热后绕过具有转速差异的两个传动轮，将所述管材拉伸出均匀的微孔，得到透气膜管；

纤维层制备：在所述透气膜管表面设置厚度为0.1-2.6mm的纤维层，使所述纤维层具有孔隙结构，即得。

上述步骤中，首先对聚四氟乙烯进行改性，加入增强剂，通过增强剂的加入，可降低透气膜管的原料成本，同时制成后大幅提高透气膜管的强度，从而达到后续生物膜反应器的使用要求。随后，在常温(10-40℃)环境中，利用高压从冷挤压成型机上将混合原料从挤压口中高压挤出，由于高压和常温(温度影响挤出材料的密度)作用，挤出透气膜管材料密度极高，此时管材上没有微孔；再通过热拉伸，将管材通过加热机预热，绕过转速不同的两个传动轮，从而将高密度的管材拉伸出均匀微孔，得到具有微孔的透气膜管，而控制前后传动轮的倍速可以调整拉伸微孔径的大小，如将后传动轮转速设置为前传动轮的1.5-3倍，其孔径可控制范围为0.01-30μm；最后再将包裹材料通过编织或烧结或涂覆的方式在所述透气膜管表面设置纤维层，即得。