[实用新型]一种复合纳滤膜

说明书

本实用新型提供了一种复合纳滤膜，该复合纳滤膜包括：至少一基膜层，以及于所述基膜层表面的至少一氧化石墨烯膜层，所述氧化石墨烯膜层为具有高分子纳米材料的氧化石墨烯层。本实用新型的复合纳滤膜由于其独特的结构，因而具有优异的结构和性能稳定性，该复合纳滤膜的通量大、对染料的截留率高、且能够允许大部分的无机盐通过，具有优异的无机盐/染料分离性能。

技术领域

本实用新型涉及一种复合纳滤膜，属于废水处理技术领域。

背景技术

棉纺产品的加工、织造和印染过程工序十分复杂且每个工艺会添加和产生不同的污染物成分。尤其印染环节排放的废水中含有大量的盐(通常包括NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄等中的一种或几种)、未上染的染料及其水解产物。

染色废水盐度高、色度高，难以生化处理。该部分废水传统的处理方法是将其与其他生产环节产生的废水混合在一起，将含盐量和色度稀释后，再通过物化处理、生化处理或物化-生化联用等方式对其进行深度处理，随后达标排放。达标排放的废水如需进行回用，仍需要经过高级氧化或活性炭吸附，才能完全脱色达到回用的要求。然而这些步骤不可避免的会带来环境的二次污染。

此外，染色废水中含有大量的元明粉(即，Na₂SO₄)等盐类，如果能对其中的元明粉等盐类进行回收利用，将具有良好的经济效益和环境效益。

疏松纳滤是孔径介于超滤与纳滤之间的膜分离技术，在保证对有机染料的高截留的基础上，可让大部分无机盐透过膜，从而达到对印染废水中有机染料/盐水的高效分离，具备很高的经济价值与研究意义。但是商业纳滤膜多是有机膜，由于聚合物网链结构的固有属性，有机膜的孔径较为宽泛，选择性差，且耐污染性能差。有机膜在处理高盐度高色度的废水时如要求对染料截留率高，则要求有机膜的孔径较小，此时其对盐也具有一定的截留，由于截留的这部分盐的渗透压作用，导致膜的通量很小，因此难以同时获得高的通量和染料截留率。

因此，开发一种新型的复合纳滤膜，成为了本领域亟待解决的问题之一。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于一种复合纳滤膜。本实用新型的复合纳滤膜具有较佳的盐/染料分离性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种复合纳滤膜，所述复合纳滤膜包括：至少一基膜层，以及于所述基膜层表面的至少一氧化石墨烯膜层，所述氧化石墨烯膜层为具有高分子纳米材料的氧化石墨烯层。更优选地，所述复合纳滤膜包括：一基膜层，以及于所述基膜层的一个表面的一氧化石墨烯膜层，所述氧化石墨烯膜层为具有高分子纳米材料的氧化石墨烯层。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述高分子纳米材料分散设置于片状氧化石墨烯的片层间，形成所述氧化石墨烯膜层。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述片状氧化石墨烯的片层尺寸为0.5-500μm，更优选为2-50μm。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述片状氧化石墨烯的片层间的层间距为0.8-2.0nm。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述氧化石墨烯膜层的截留分子量为500-3000道尔顿，更优选为800-3000道尔顿。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述氧化石墨烯膜层的厚度为5-2000nm，更优选为50-500nm。

在上述的复合纳滤膜中，优选地，所述高分子纳米材料包括高分子纳米纤维或高分子纳米晶。更优选地，所述高分子纳米纤维的直径为10-50nm，长径比为10-100。更优选地，所述高分子纳米晶的直径为2-20nm，长径比为10-100。更具体地，所述高分子纳米材料包括纤维素纳米纤维、纤维素纳米晶、甲壳素纳米纤维、甲壳素纳米晶、壳聚糖纳米纤维、壳聚糖纳米晶、木质素纳米纤维或木质素纳米晶。