[实用新型]一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜

说明书

本实用新型提供了一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜组件，包括膜壳、中心拉杆、上法兰、下法兰、氧化石墨烯定向分离膜袋、导流板、上轴封、下轴封、加压螺母等部件，所述氧化石墨烯定向分离膜袋为该组件核心部件，由两片氧化石墨烯定向分离膜以及内部出水格网组成。膜袋在经过氧化石墨烯自组装以及高温交联后，应用在碟管式膜组件上，可以实现有机物和无机盐，以及不同价态无机盐的定向分离，并且可以利用氧化石墨烯材料性质有效控制膜污染，是一种全新的氧化石墨烯膜工程化组件。本实用新型可以应用于生活污水处理、工业污水处理、海水淡化、分盐、有机溶液过滤等各项领域。

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，尤其涉及一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜的制备方法、组件组成及其在多种领域的使用方法。

背景技术

随着我国经济发展社会进步，政府和人民群众对于环境问题日益重视。在诸多环境问题中，污水处理以及水资源保护显得尤为重要，关系到国家的经济发展以及人民的日常生活。当前水处理技术种类繁多，其中纳滤技术因其操作简单处理效果好收到了广泛的欢迎。但是膜污染问题以及浓水问题一直是纳滤技术推广应用的阻碍，特别是在污水处理领域，浓水含有大量无机盐，可生化性差。氧化石墨烯定向分离膜作为纳滤级膜，可以有效地降低无机盐截留率，从而提升浓水可生化性，并且将有机物与无机盐分离，提高分盐效率。并且氧化石墨烯膜由于亲水性强，耐氧化耐污染，在未来水处理领域具有极强的应用潜力。

碟管式膜技术作为一种新颖的膜组件形式，目前已经广泛应用于污水处理领域。目前碟管式反渗透（DTRO）膜相较于传统的卷式反渗透（RO）膜，由于其水力流态好，流道通畅，结构灵活，目前已经广泛应用于污水处理领域。但是DTRO膜盐截留率高，并且有机膜容易产生膜污染，因此膜袋的寿命较低，并且产生的有机无机混合浓水难处理，不利于进一步分盐。

发明内容

针对以上技术问题，本实用新型公开了一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜及其应用，可以将污水中的有机物和无机盐分离，并且提高膜的耐污染性，推动氧化石墨烯膜的实际应用。

本实用新型采用的技术方案具体为：

一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜组件，包括：核心元件氧化石墨烯膜袋由两片氧化石墨烯膜组成，功能层在膜袋外侧，膜袋边缘采用焊接或胶黏保证密封，膜袋内侧夹有导流网，膜袋和导流网中心开圆孔。

优选地，所述膜组件由膜壳、中心拉杆、上法兰、下法兰、氧化石墨烯膜袋、导流板、上轴封、下轴封、加压螺母等部件组成。

优选地，所述的膜组件的膜袋与导流板交替排列，用两端带有螺纹的中心拉杆将其穿起来，外侧套圆柱形膜壳，上下两端分别使用上下法兰封堵，上下法兰中心有凹槽，将轴封压入凹槽，轴封上下两端采用螺母加压固定。上下法兰与膜壳之间，轴封与法兰之间，轴封与中心拉杆之间采用橡胶圈密封。

本实用新型进一步提供了一种碟管式氧化石墨烯定向分离膜组件的制备方法，包括：

步骤S1，将两张微滤膜背面相对，将导流网夹入两张微滤膜之间，焊接微滤膜外缘，保证导流网密封在膜袋内，并在膜袋中心穿孔；

步骤S2，将膜袋在多巴胺溶液中浸泡3-5min后取出，用超纯水洗净；

步骤S3，将膜袋装入组件中，并进一步通入超纯水清洗；

步骤S4，将一定量氧化石墨烯加入四硼酸钠溶液中；

步骤S5，将步骤S3中组装好的组件，装入膜过滤系统中，通过水泵加压过滤步骤S4中获得的氧化石墨烯分散液，循环过滤四遍以上；

步骤S6，将膜袋从膜组件中拆下，加热烘干后获得氧化石墨烯膜袋。

优选地，所述的膜袋的导流板与膜袋接触部分采用O型圈密封；膜袋与导流板接触部分，优选地涂装环氧树脂，优选地涂装形状为环形，环形中心线为与导流板接触部分，涂装环形宽度优选为1cm，厚度优选为0.1mm。