[发明专利]基于中空纤维膜的污水处理工艺

说明书

本发明公开了基于中空纤维膜的污水处理工艺，属于污水处理技术领域，将污水依次流经格栅、调节池、隔油池、气浮沉淀一体机、UASB池、A池、O池、水解+MBR池、消毒设备，排放；其中，MBR池内设置有至少一个膜组件，膜组件采用的中空纤维膜含有聚偏二氟乙烯树脂、铜肽改性纳米TiO₂和致孔剂，该中空纤维膜具有较好的亲水性、水通量、抗污染性能、抗压实性能、耐碱性、机械性能、截留性，对难降解有机污染物具有较好的光催化降解性，对铜离子具有较佳的吸附性。因此，本发明污水处理工艺可以实现对污水的有效处理，出水满足《地表水环境质量标准》GB3838‑2002中规定的地表V类水排放标准。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及基于中空纤维膜的污水处理工艺。

背景技术

随着我国工业化和城镇化进程的加速，大量含有不同化学成分的工业废水和生活污水进入水环境，对水体造成了不同程度的污染。因此在工业和城市废水排放之前必须进行净化处理，一方面可以回收废水中的一些有用化学物质，另一方面达到减轻污染和保护环境的目的。与传统的离子交换和萃取等净化分离方法相比，膜分离技术(MembraneSeparating Technology)是材料科学与介质分离科学相交叉融合而成的一类综合技术，其设备简单，常温即可操作，分离过程中无污染、无相变。膜是膜分离技术的关键，它直接影响分离效果和市场应用价值。目前，大部分用于工业生产的膜材料均是由无机材料、有机聚合物以及无机/有机聚合物杂化制成，而聚合物膜材料占据着现有的膜市场。有机聚合物膜材料大概分为纤维素类、聚砜类、聚烯烃类、聚醋类、酞胺类和含氟聚合物等。常见的高分子膜材料有聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚砜(PSF)，聚(醚砜)(PES)，聚丙烯腈(PAN)，聚酰胺，聚酰亚胺，聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)。聚偏氟乙烯(PVDF)作为最常用的疏水性膜材料之一，近年来受到研究人员和制造商的广泛关注。PVDF是一种半结晶聚合物，具有重复单元-(CH₂CF₂)_n-，它具有高机械强度，良好的耐化学性和热稳定性以及优异的耐老化性，这对于实际的分离应用非常重要。此外，PVDF显示出良好的加工性，可制备成平板、中空纤维或管状膜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较好的亲水性、水通量、抗污染性能、抗压实性能、耐碱性、机械性能、截留性的中空纤维膜，其对难降解有机污染物具有较好的光催化降解性，对铜离子具有较佳的吸附性。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种中空纤维膜，其含有聚偏二氟乙烯树脂、铜肽改性纳米TiO₂和致孔剂。

由于铜肽改性纳米TiO₂的存在，本发明中空纤维膜中具有较好的亲水性、机械性能和截留性，同时实现了优异的透水性并使中空纤维膜的弱耐碱性变得优异，因此，本发明中空纤维膜具有较长的服役寿命，在实际应用和环保方面有重要意义。此外，由于铜肽改性纳米TiO₂的存在，本发明中空纤维膜对难降解有机污染物具有较好的光催化降解性，同时对铜离子具有较佳的吸附性。

根据本发明的优选实施方式，中空纤维膜，以100重量份的聚偏二氟乙烯树脂计，含有3-8重量份的铜肽改性纳米TiO₂和1.0-5.0重量份的致孔剂。本发明中空纤维膜具有较好的亲水性，水接触角≤70°；具有较高的水通量，水通量≥350L/(m²·h)；具有较佳的抗污染性能，经过5次抗污染测试后，膜通量恢复率(FRR)≥95％；具有较好的抗压实性能、耐碱性和机械性能及截留性；对难降解有机污染物具有较好的光催化降解性，对铜离子具有较佳的吸附性。