本發(fā)明涉及過濾膜領(lǐng)域，具體為一種抗污染中空纖維膜及其制造方法。

背景技術(shù)：

膜生物反應(yīng)器是將高效膜分離技術(shù)與污水生物處理工藝相結(jié)合而開發(fā)的新型污水處理系統(tǒng)，英文簡稱MBR。MBR出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，是一種以膜組件取代傳統(tǒng)生化處理技術(shù)中二次沉淀池和沙濾池，實(shí)現(xiàn)泥水分離、HRT和SRT完全分離的一種新技術(shù)。20世紀(jì)90年代，我國開始MBR實(shí)驗(yàn)室研究，起步較晚，因其高效處理性能、易管理、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，目前已在國內(nèi)大范圍推廣。但是傳統(tǒng)MBR易出現(xiàn)污泥膨脹，膜污染嚴(yán)重等不足而影響了其運(yùn)行維護(hù)成本。就目前膜污染研究現(xiàn)狀，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，引起膜污染的主要分為孔徑堵塞污染和微生物代謝產(chǎn)物引起的化學(xué)污染。部分孔徑堵塞污染可通過反沖洗，化學(xué)法清洗去除，但微生物代謝產(chǎn)物引起的污染部分屬于不可逆污染，無法清洗，這給膜長期使用帶來了困難，不僅降低膜通量，還加劇了維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種抗污染中空纖維膜及其制造方法，所述抗污染中空纖維膜在膜主體外有導(dǎo)電保護(hù)層，導(dǎo)電保護(hù)層能對(duì)污水進(jìn)行粗濾，保證膜主體長期處于高通量的狀態(tài)，減少了膜污染的速度。此外，導(dǎo)電保護(hù)層使得整個(gè)抗污染中空纖維膜機(jī)械強(qiáng)度得到增強(qiáng)，可以抵抗更強(qiáng)力的物理沖擊。若導(dǎo)電保護(hù)層作為電極連接至電源陰極，并在MBR中放置陽極板可形成電化學(xué)體系對(duì)污水進(jìn)行處理。本發(fā)明所述方法是在MBR反應(yīng)器中制備，制備方法簡單。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種抗污染中空纖維膜，其特征在于，包括中空纖維膜主體和導(dǎo)電性保護(hù)層；所述中空纖維膜主體是由過濾膜圍成的管狀結(jié)構(gòu)，所述管狀結(jié)構(gòu)的外表面覆蓋有導(dǎo)電性保護(hù)層。

所述過濾膜設(shè)有若干孔隙，所述孔隙的孔徑為0.1-2μm；所述過濾膜膜設(shè)計(jì)通量為8-10L/m²/h。

所述導(dǎo)電性保護(hù)層為活性炭層。

所述活性炭層的孔隙直徑為6-10μm。

所述過濾膜為PP親水膜或PVDF親水膜中的一種。

一種抗污染中空纖維膜的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟一、在MBR容器池中加入親水性膠黏劑，將導(dǎo)電顆粒倒入所述親水性膠黏劑中攪拌均勻，使之形成均勻的固液混合樣；

步驟二、將膜組件浸沒于所述MBR容器池的固液混合樣中，所述膜組件中安裝有中空纖維膜主體；接好各管道閥門，在負(fù)壓泵作用下，通過負(fù)壓表控制中空纖維膜主體內(nèi)部負(fù)壓0.2-0.6MPa，控制MBR容器池內(nèi)流體流經(jīng)中空纖維膜主體外表面的流速；負(fù)壓作用下，所述導(dǎo)電顆粒留在中空纖維膜主體外表面形成導(dǎo)電性保護(hù)層；

步驟三、將形成有導(dǎo)電性保護(hù)層的中空纖維膜主體取出，置于空氣中繼續(xù)負(fù)壓直至導(dǎo)電性保護(hù)層中的親水性膠黏劑風(fēng)干，再在80-100℃溫度下烘烤所述中空纖維膜，使親水性膠黏劑固化，所述導(dǎo)電性保護(hù)層形態(tài)結(jié)構(gòu)固定，即得抗污染中空纖維膜。

所述導(dǎo)電顆粒為活性炭顆粒。

所述親水性膠黏劑為水性聚氨酯膠黏劑。

本發(fā)明的有益效果：

(3)導(dǎo)電性保護(hù)層延緩了膜主體的污染；

(1)導(dǎo)電性保護(hù)層有效增加了膜機(jī)械強(qiáng)度；

(2)導(dǎo)電性保護(hù)層作為陰極時(shí)，電極氧化和過濾作用提升了MBR處理效能；

(4)中空纖維膜主體長期處于高通量狀態(tài)，降低了過濾能耗；

(5)本發(fā)明制備方法簡單，便于大范圍應(yīng)用與推廣。

附圖說明

圖1為抗污染中空纖維膜剖面圖。

圖2為膜組件示意圖。

圖3為抗污染中空纖維膜的制作方式示意圖。

如圖：膜組件1；親水性膠黏劑2；MBR容器池3；負(fù)壓泵4；導(dǎo)電顆粒5；中空纖維膜主體6；孔隙7；過濾膜8；導(dǎo)電性保護(hù)層9；負(fù)壓表10。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明所述中空纖維膜剖面圖，如圖所示，抗污染中空纖維膜包括中空纖維膜主體6和外圍導(dǎo)電性保護(hù)層9兩部分。中空纖維膜主體6的過濾膜8上有9L/m²/h通量的空隙7，孔隙7的孔徑為0.5-2μm；過濾膜8為PP親水膜；導(dǎo)電性保護(hù)層9為活性炭層，活性炭層的孔隙直徑為6-10μm。

圖2、圖3可以看出，在MBR容器池3中加入親水性膠黏劑2，所述親水性膠黏劑2為水性聚氨酯膠黏劑APU；將導(dǎo)電顆粒5倒入所述親水性膠黏劑2中攪拌均勻，使之形成均勻的固液混合樣；導(dǎo)電顆粒5為活性炭顆粒。將膜組件1浸沒于所述MBR容器池3的固液混合樣中，膜組件1中安裝有中空纖維膜主體6；接好各管道閥門，在負(fù)壓泵4作用下，通過負(fù)壓表10控制中空纖維膜主體6內(nèi)部負(fù)壓，負(fù)壓為0.4MPa，MBR容器池3內(nèi)流體流經(jīng)中空纖維膜主體6外表面的流速為8-10L/h；負(fù)壓作用下，MBR容器池3內(nèi)導(dǎo)電活性炭顆粒和液體不斷向中空纖維膜主體6外表面靠近，在中空纖維膜主體6的攔截下，親水性流體通過過濾膜8上的孔隙7進(jìn)入膜內(nèi)部，而導(dǎo)電活性炭顆粒留在中空纖維膜主體6表面，形成導(dǎo)電性保護(hù)層9；將形成有導(dǎo)電性保護(hù)層9的中空纖維膜主體6取出，置于空氣中繼續(xù)負(fù)壓1h直至導(dǎo)電性保護(hù)層9中的親水性膠黏劑2風(fēng)干，再在90℃溫度下烘烤所述中空纖維膜，使活性炭顆粒中水性聚氨酯膠黏劑APU固化，所述導(dǎo)電性保護(hù)層9形態(tài)結(jié)構(gòu)固定，厚度為2μm，即得抗污染中空纖維膜。

傳統(tǒng)的中空纖維膜，在內(nèi)部負(fù)壓作用下，通過膜上的小孔被壓進(jìn)來實(shí)現(xiàn)泥水高效分離。但由于許多細(xì)小顆粒和微生物代謝產(chǎn)物會(huì)堵塞膜孔，本發(fā)明所述的抗污染中空纖維膜因在中空纖維膜主體6外側(cè)增加導(dǎo)電保護(hù)層9。導(dǎo)電保護(hù)層9可以實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能：1.可初步對(duì)泥水混合物中的顆粒物進(jìn)行過濾，降低中空纖維膜負(fù)擔(dān)；2.保護(hù)層的存在可緩解污水在曝氣過程中產(chǎn)生的紊亂造成對(duì)膜絲的沖擊，從而保護(hù)過濾膜8的正常工作狀態(tài)。若要實(shí)現(xiàn)所述抗污染中空纖維膜的后備功能，可以將導(dǎo)電保護(hù)層9作為電極連接至電源陰極，并在MBR中放置陽極板形成電化學(xué)體系。通過該方法，可將導(dǎo)電保護(hù)層9及中空纖維膜主體6表面的難以清理的雜質(zhì)分解去除。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所做的任何簡單修改、等同變換與改型，仍應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。