[发明专利]一种可再生重金属废水过滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可再生重金属废水过滤膜及其制备方法，本可再生重金属废水过滤膜的制备方法包括步骤：S1.在基底膜表面接枝聚合修饰一层泊洛沙姆，得到修饰后的基底膜；S2.将接枝聚合修饰后的基底膜浸泡于单宁酸的水溶液中，待所述基底膜表面的泊洛沙姆和单宁酸结合自组装后取出，形成单宁酸‑泊洛沙姆修饰层，得到所述可再生重金属废水过滤膜。本方法制备得到的过滤膜的单宁酸‑泊洛沙姆修饰层是单宁酸的酚羟基和泊洛沙姆的醚键之间的多氢键相互作用形成的复合层，协同泊洛沙姆的自组装特性和单宁酸的重金属络合特性和选择性，多种重金属去除效果好、可再生性强、工艺简单；在处理重金属废水时无需投放大量络合剂和二次过滤，更为经济环保。

技术领域

本发明属于环境工程水处理领域，更具体地，涉及一种可再生重金属废水过滤膜及其制备方法。

背景技术

重金属进入水中一般以离子或水合离子的形态存在，产生重金属废水，一旦摄入生物或人体可能会产生严重危害。迄今为止，对于重金属废水的处理常用技术有沉淀、混凝-絮凝、离子交换、吸附和膜分离等。对于膜分离技术是通过滤膜截留重金属离子，实现污染物的富集，同时获得安全处理后的水。但由于重金属水合离子尺寸极小(0.1-1nm)，要远远小于常规滤膜尺寸(微米级)，因此使用膜分离技术用于重金属废水的处理时，一般需要以滤膜为基底膜，对滤膜表面进行一定的改性，在基底膜上形成一个修饰层，强化其过滤重金属离子的功能。

多酚化合物对多种重金属离子具有络合作用，因此常被用于重金属废水处理。单宁酸是最丰富的天然多酚，其来源于植物提取，无毒性。在结构上，单宁酸以葡萄糖为核心，形成没食子酸酯，每个单宁酸分子含有25个酚羟基，酚羟基可以对不同价态的重金属离子进行配位上，形成稳定的络合物。此外，单宁酸具有明显的金属选择性，对二价、三价等多价态重金属离子有明显选择性，配位结合能低，形成稳定的金属络合物。

现有技术在利用单宁酸处理废水过程中，常和其他物质结合如壳聚糖、多胺类物质反应作为络合剂来吸附重金属，络合剂需要以直接在废水中添加的方式进行络合来去除废水中的重金属，不仅需要耗费大量络合剂，而且络合剂和废水作用时难以达到均匀结合，重金属离子去除率低。因此，现有技术可再生性较差，造成资源浪费；并且需要和其他重金属处理方法联合使用，如二次过滤，才能保证重金属离子去除率，工艺相对复杂。

发明内容

本发明为的目的为解决上述现有技术中存在的问题，提供一种可再生重金属废水过滤膜的制备方法，本发明的另一目的为提供该方法制备得到的可再生重金属废水过滤膜，使得该可再生重金属废水过滤膜具有高效吸附截留重金属离子、制备简单和可再生的特性；本发明的再一目的为提供该可再生重金属废水过滤膜的可再生方法；本发明的再一目的为提供可再生重金属废水过滤膜在过滤重金属离子后重金属的洗脱方法。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种可再生重金属废水过滤膜的制备方法，包括如下步骤：

S1.在基底膜表面接枝聚合修饰一层泊洛沙姆，得到修饰后的基底膜；

S2.将接枝聚合修饰后的基底膜浸泡于单宁酸的水溶液中，待所述基底膜表面的泊洛沙姆和单宁酸结合自组装后取出，形成单宁酸-泊洛沙姆修饰层，清洗去除所述基底膜表面未自组装的单宁酸，得到所述可再生重金属废水过滤膜；

其中，步骤S2所述单宁酸-泊洛沙姆修饰层是单宁酸的酚羟基和泊洛沙姆的醚键之间的多氢键相互作用形成的复合层。