本發(fā)明涉及陶瓷膜抗污膜層，具體地說，涉及一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)的發(fā)展和人口的增長，污水處理問題日益嚴峻，傳統(tǒng)的污水處理方法在處理效率、成本以及環(huán)境友好性等方面逐漸暴露出一些不足，在污水處理過程中，陶瓷膜由于其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度和耐高溫性能，受到了廣泛關(guān)注，然而，陶瓷膜在使用過程中容易受到各種污染物的影響，導(dǎo)致膜污染問題，降低了膜的過濾性能和使用壽命；

2、一方面，現(xiàn)有的陶瓷膜抗污材料單一，難以應(yīng)對復(fù)雜的污水成分，例如，一些陶瓷膜僅依靠單一的抗菌劑或表面活性劑來提高抗污性能，效果有限，另一方面，污水中的污染物種類繁多，包括有機物、微生物、重金屬離子等，單一的抗污手段難以全面有效地應(yīng)對這些污染物，同時，傳統(tǒng)制備工藝可能導(dǎo)致膜層的孔隙率和孔徑分布不均勻，影響過濾效果和抗污性能，也可能存在穩(wěn)定性差，使得陶瓷膜在面對復(fù)雜的污水環(huán)境時容易出現(xiàn)污堵和損壞，縮短了使用壽命，從而增加了污水處理的成本和難度。

3、鑒于此，亟需一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝，來改善現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層，包括以下原料：

3、陶瓷粉體：40-60份；

4、納米二氧化鈦：8-17份；

5、聚醚砜：12-20份；

6、表面活性劑：1-3份；

7、抗菌劑：0.8-2份；

8、有機溶劑：1-3份；

9、茶多酚粉末：6-12份。

10、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述抗菌劑采用銀離子抗菌劑；所述表面活性劑采用十二烷基硫酸鈉；所述有機溶劑采用n,n-二甲基甲酰胺。

11、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述茶多酚粉末的成分包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、酚酸類、花色苷類和檸檬酸，其中，檸檬酸在茶多酚粉末中的用量為5％-15％。

12、另一方面，本發(fā)明還提供一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，包括以下步驟：

13、s1、原料預(yù)處理：將陶瓷粉體和納米二氧化鈦放入高能球磨機中進行研磨，使陶瓷粉體和納米二氧化鈦的粒度達到納米級別；

14、s2、混合攪拌：將預(yù)處理后的陶瓷粉體和納米二氧化鈦，以及聚醚砜、表面活性劑、抗菌劑和茶多酚粉末依次加入到干凈的攪拌容器中，再加入有機溶劑，使用攪拌器進行攪拌，并通過抽樣檢測的方式，檢查混合物料的均勻性；

15、s3、鑄膜液制備：將混合好的物料轉(zhuǎn)移至加熱容器中進行加熱，在加熱過程中，持續(xù)攪拌物料，使聚醚砜充分溶解，形成鑄膜液，再將鑄膜液轉(zhuǎn)移至真空脫泡設(shè)備中，進行真空脫泡處理，去除鑄膜液中的氣泡，并控制真空度和脫泡時間；

16、s4、膜層制備：采用相轉(zhuǎn)化法制備陶瓷膜抗污膜層，將鑄膜液均勻地涂覆在支撐體上，再將涂覆有鑄膜液的支撐體浸入凝固浴中，凝固浴的溫度在10℃-30℃，使鑄膜液中的溶劑與凝固浴中的非溶劑進行交換，從而形成具有微孔結(jié)構(gòu)的膜層；

17、s5、后處理：將制備好的膜層從凝固浴中取出，放置在通風(fēng)良好的干燥箱中進行干燥處理，控制干燥的溫度和時間，去除殘留的溶劑，再對干燥后的膜層進行熱處理，將膜層放入熱處理設(shè)備中，并對溫度和時間進行控制，再使用等離子體處理設(shè)備對熱處理后的膜層進行表面改性處理，引入親水性基團；

18、s6、性能測試：對制備好的陶瓷膜抗污膜層進行全面的性能測試，包括孔隙率、孔徑分布、抗污性能和機械強度。

19、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s1中，高能球磨機的轉(zhuǎn)速為300r/min-400r/min，研磨時間為4h-6h。

20、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s2中，攪拌器攪拌的時間為2h-4h，攪拌器攪拌的速度為100r/min-200r/min，并每30min-40min觀察混合物料的狀態(tài)。

21、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s3中，加熱容器的溫度控制在60℃-80℃，持續(xù)攪拌物料的時間為1h-2h。

22、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s3中，真空脫泡設(shè)備的真空度為-0.06mpa--0.1mpa，脫泡時間為40min-60min。

23、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s5中，干燥箱的干燥溫度為40℃-60℃，干燥時間為5h-7h。

24、作為本技術(shù)方案的進一步改進，所述s5中，熱處理設(shè)備的溫度控制在100℃-150℃，熱處理的時間控制在1h-2h。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

26、1、該用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝中，通過陶瓷粉體和納米二氧化鈦經(jīng)高能球磨達到納米級別后，比表面積增大，與其他成分充分接觸，在膜層中均勻分散，銀離子抗菌劑持續(xù)釋放，有效抑制微生物在膜表面的生長繁殖，減少生物污堵，茶多酚粉末中的多種成分協(xié)同作用，發(fā)揮抗氧化、抗菌和吸附有機污染物的功效，同時，檸檬酸與陶瓷粉體、納米二氧化鈦的二次結(jié)合進一步提高了茶多酚粉末的穩(wěn)定性和溶解性，增強了整體抗污性能，使膜層在污水處理中能長時間保持良好的抗污效果，有效延長陶瓷膜的使用壽命，降低維護成本。

27、2、該用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝中，多種成分的協(xié)同作用，并控制制備的時間、溫度等，確保聚醚砜充分溶解，形成均勻鑄膜液，真空脫泡處理有效去除氣泡，提高膜層質(zhì)量，相轉(zhuǎn)化法制備及后處理進一步優(yōu)化膜層結(jié)構(gòu)，使其具有良好的孔隙率和孔徑分布，從而在污水處理過程中能過濾污染物，同時，提高的機械強度，確保了膜層在使用過程中的耐用性，增強的穩(wěn)定性，也降低了膜層損壞的風(fēng)險。

技術(shù)特征：

1.一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層，其特征在于，包括以下原料：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層，其特征在于，所述抗菌劑采用銀離子抗菌劑；所述表面活性劑采用十二烷基硫酸鈉；所述有機溶劑采用n,n-二甲基甲酰胺。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層，其特征在于，所述茶多酚粉末的成分包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、酚酸類、花色苷類和檸檬酸，其中，檸檬酸在茶多酚粉末中的用量為5％-15％。

4.一種用于制備權(quán)利要求1所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s1中，高能球磨機的轉(zhuǎn)速為300r/min-400r/min，研磨時間為4h-6h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s2中，攪拌器攪拌的時間為2h-4h，攪拌器攪拌的速度為100r/min-200r/min，并每30min-40min觀察混合物料的狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s3中，加熱容器的溫度控制在60℃-80℃，持續(xù)攪拌物料的時間為1h-2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s3中，真空脫泡設(shè)備的真空度為-0.06mpa--0.1mpa，脫泡時間為40min-60min。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s5中，干燥箱的干燥溫度為40℃-60℃，干燥時間為5h-7h。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層的制備工藝，其特征在于，所述s5中，熱處理設(shè)備的溫度控制在100℃-150℃，熱處理的時間控制在1h-2h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及陶瓷膜抗污膜層技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于污水處理的陶瓷膜抗污膜層及其制備工藝。其包括原料：陶瓷粉體；納米二氧化鈦；聚醚砜；表面活性劑；抗菌劑；有機溶劑；茶多酚粉末；通過陶瓷粉體和納米二氧化鈦經(jīng)高能球磨達到納米級別后，比表面積增大，銀離子抗菌劑持續(xù)釋放，有效抑制微生物在膜表面的生長繁殖，減少生物污堵，茶多酚粉末中的多種成分協(xié)同作用，發(fā)揮抗氧化、抗菌和吸附有機污染物的功效，同時，檸檬酸與陶瓷粉體、納米二氧化鈦的二次結(jié)合進一步提高了茶多酚粉末的穩(wěn)定性和溶解性，增強了整體抗污性能，使膜層在污水處理中能長時間保持良好的抗污效果，有效延長陶瓷膜的使用壽命，降低維護成本。

技術(shù)研發(fā)人員：覃星嬋,藍涵,韋碧麟,覃學(xué)勝,韋晨,藍清泓
受保護的技術(shù)使用者：廣西綠杠桿環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9