本發(fā)明涉及污水治理，具體來說，涉及一種新型多通道m(xù)abr膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、膜曝氣生物反應(yīng)器(membrane?aeration?biofilm?reactor，簡稱mabr)是膜技術(shù)與生物膜技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于纖維膜微孔直徑很小，為0.1-0.5um，曝氣產(chǎn)生肉眼不可見的氣泡，因此稱為無泡供氧。該技術(shù)通過透氣性膜供氧，在保持氣體分壓低于泡點(diǎn)的情況下，膜管腔內(nèi)的氧透過膜壁上的微孔進(jìn)入管腔外側(cè)，實(shí)現(xiàn)無泡曝氣。無泡曝氣傳質(zhì)效率高，氧利用率可接近100％，是傳統(tǒng)曝氣的5～7倍，已成為污水處理領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、由于mabr纖維膜絲很細(xì)，一般為0.2mm左右，強(qiáng)度較低，易斷裂。在現(xiàn)有技術(shù)mabr制膜工藝中，一般是先制得超細(xì)中空mabr膜絲，再將mabr膜絲與紗線編織在一起，以增大膜的機(jī)械強(qiáng)度，防止使用過程中斷絲。同時(shí)，增大了生物膜附著點(diǎn)，有利于生物膜的生長。但該方法工序復(fù)雜，制造成本較高，mabr膜絲在編織的過程中易斷裂，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種新型多通道m(xù)abr膜及其制備方法，本發(fā)明通過特質(zhì)噴絲頭可一次性制備出多通道的mabr膜絲，所述mabr膜絲的膜層具有諸多細(xì)小中空通道，使得膜絲在通氣時(shí)，氣體從細(xì)小中空通道流通，使膜絲的耐壓性更好；本發(fā)明制得的mabr膜絲具有內(nèi)襯增強(qiáng)編織管，mabr膜層為整體結(jié)構(gòu)，無需與編織繩編織，膜絲機(jī)械強(qiáng)度更高，膜層不易損壞破裂，持久耐用。本發(fā)明制得的mabr膜絲具有疏水性致密皮層，表面呈現(xiàn)出波浪或鋸齒形狀，可增大膜表面積，了生物膜附著點(diǎn)，有利于生物膜的生長。

2、技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案為：一種新型多通道m(xù)abr膜，所述mabr膜包括內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)和mabr膜層，所述mabr膜層內(nèi)設(shè)有多個(gè)中空通道，所述mabr膜層包含有疏水性致密皮層，所屬mabr膜外皮層為鋸齒狀或波浪狀。

3、進(jìn)一步地，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)可選擇編織密度較高的編織管或編織繩，所述編織管或編織繩的直徑為1-3mm。

4、進(jìn)一步地，所述mabr膜層的厚度為0.2-1mm，所述疏水性致密皮層的厚度為0.1-0.5um。

5、進(jìn)一步地，所述中空通道的直徑為0.1-0.5mm。

6、本發(fā)明還提供一種新型噴絲頭，包括：芯液進(jìn)口管，鑄膜液進(jìn)口管、紡絲頭支架，內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管進(jìn)口、噴絲頭出口，所述噴絲出口為中空結(jié)構(gòu)，且邊緣為鋸齒形狀，所述噴絲出口包含內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管出口、芯液針管，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管出口位于噴絲頭中間，與內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管進(jìn)口相連，所述芯液出針位于內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管出口周圍，且均勻排列。

7、進(jìn)一步地，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)導(dǎo)管出口直徑為1-3mm。

8、進(jìn)一步地，所述噴絲出口直徑為2-5mm。

9、進(jìn)一步地，所述芯液針管直徑為0.1-0.5mm。

10、本發(fā)明還提供一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，包括以下步驟：將內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)、芯液和鑄膜液通過上述噴絲頭一起擠出，再將擠出的膜絲依次經(jīng)過在空氣間隔中的蒸汽相轉(zhuǎn)化以及凝固浴中進(jìn)行相分離、漂洗干燥之后在表面涂覆改性溶液，如涂覆有機(jī)硅樹脂或液體硅橡膠加交聯(lián)劑，交聯(lián)反應(yīng)固化后，制得mabr膜絲。

11、進(jìn)一步地，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)材質(zhì)為聚酰胺纖維、聚酯纖維、和聚氨基甲酸酯纖維中的一種或兩種混編。

12、進(jìn)一步地，所述鑄膜液為聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜或聚酰亞胺等。

13、進(jìn)一步地，為了形成中空通道，在所述噴絲頭內(nèi)需要加入芯液，所述芯液為水、乙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁內(nèi)酯中的一種或多種混合而成。

14、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：本發(fā)明采用內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)做支撐，同時(shí)制備的膜絲mabr較粗，極大地增加了mabr膜絲的機(jī)械強(qiáng)度，防止使用時(shí)膜絲斷裂；本發(fā)明制得的mabr膜絲具有諸多細(xì)小通道，內(nèi)襯增強(qiáng)型mabr膜絲在使用時(shí)，氣體通過細(xì)小通道進(jìn)入然后擴(kuò)散到膜絲外皮層，使得膜絲的抗壓性能更強(qiáng)，耐壓性更好。本發(fā)明制得的mabr膜絲，一次成型，無需編織，且制得的膜層為整體結(jié)構(gòu)，膜層不易損壞破裂，使用壽命更長。本發(fā)明制得的mabr膜絲呈現(xiàn)出波浪或鋸齒形狀，可增大mabr膜表面積，為微生物的生長提供更多的附著點(diǎn)，有利于生物膜的生長。

技術(shù)特征：

1.一種新型多通道m(xù)abr膜，其特征在于，所述mabr膜包括內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)和mabr膜層，所述mabr膜層內(nèi)設(shè)有多個(gè)中空通道，所述mabr膜層包含有疏水性致密皮層，所屬mabr膜外皮層為鋸齒狀或波浪狀。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種新型多通道m(xù)abr膜，其特征在于，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)可選擇編織密度較高的編織管或編織繩。

3.按照權(quán)利要求2所述的一種新型多通道m(xù)abr膜，其特征在于，所述編織管或編織繩的直徑為1-3mm。

4.按照權(quán)利要求1所述的一種新型多通道m(xù)abr膜，其特征在于，所述mabr膜層的厚度為0.2-1mm，所述疏水性致密皮層的厚度為0.1-0.5um。

5.按照權(quán)利要求1所述的一種新型多通道m(xù)abr膜，其特征在于，所述中空通道的直徑為0.1-0.5mm。

6.一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)、芯液和鑄膜液通過特制噴絲頭一起擠出，再將擠出的膜絲依次經(jīng)過在空氣間隔中的蒸汽相轉(zhuǎn)化以及凝固浴中進(jìn)行相分離、漂洗干燥之后在表面涂覆改性溶液交聯(lián)反應(yīng)固化后，制得mabr膜絲。

7.按照權(quán)利要求6所述的一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，其特征在于，所述內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)材質(zhì)為聚酰胺纖維、聚酯纖維、和聚氨基甲酸酯纖維中的一種或兩種混編。

8.按照權(quán)利要求6所述的一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，其特征在于，所述鑄膜液為聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜或聚酰亞胺等。

9.按照權(quán)利要求6所述的一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，其特征在于，所述表面改性涂覆液為有機(jī)硅樹脂或液體硅橡膠加交聯(lián)劑。

10.按照權(quán)利要求6所述的一種新型多通道m(xù)abr膜的制備方法，其特征在于，所述芯液為水、乙醇、異丙醇、正丁醇、乙二醇、一縮二乙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁內(nèi)酯中的一種或多種混合而成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種新型多通道MABR膜及其制備方法，將內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)、芯液和鑄膜液通過特制噴絲頭一起擠出，制得新型多通道MABR膜，所述MABR膜包括內(nèi)襯增強(qiáng)介質(zhì)和MABR膜層，所述MABR膜層內(nèi)設(shè)有多個(gè)中空通道，所述MABR膜層包含有疏水性致密皮層，所屬M(fèi)ABR膜外皮層為鋸齒狀或波浪狀。在使用時(shí)，氣體通過MABR膜細(xì)小的中空通道擴(kuò)散進(jìn)入MABR膜層內(nèi)，并持續(xù)通過MABR膜外皮層傳遞給生物膜層。本發(fā)明制得的MABR膜絲，一次成型，無需編織，且制得的MABR膜皮層為整體結(jié)構(gòu)，膜層不易損壞破裂，使用壽命更長。本發(fā)明制得的MABR膜絲呈現(xiàn)出波浪形狀，可增大MABR膜表面積，為微生物的生長提供更多的附著點(diǎn)，有利于生物膜的生長。

技術(shù)研發(fā)人員：石川,楊芳,汪朝暉,劉飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京久盈膜科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21