公布日：2023.08.22
申請日：2022.02.10
分類號：B01D69/14(2006.01)I;B01D65/02(2006.01)I;B01D67/00(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種預(yù)涂動態(tài)膜、過濾裝置及其制備和應(yīng)用。該預(yù)涂動態(tài)膜的主要成分包括低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和低堆密度γ‑氧化鋁粉中的至少一種。本發(fā)明提供的預(yù)涂動態(tài)膜在用于水過濾時，使得進水水質(zhì)比較差的情況下，出水能達到超濾膜的處理水平，處理后出水含油量小于1.0mg/L、懸浮固體小于1.0mg/L、懸浮物顆粒直徑中值小于1.0μm。與傳統(tǒng)固化膜相比，對進水水質(zhì)的要求大幅度降低，解決了固化膜污染問題。與采用普通預(yù)涂層的預(yù)涂膜過濾器相比，出水水質(zhì)更好，出水能夠達到超濾膜水平，膜粉用量更少，污泥產(chǎn)生量少，大幅度降低了運行成本。
權(quán)利要求書
1.一種預(yù)涂動態(tài)膜，其特征在于，其主要成分包括低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和低堆密度γ-氧化鋁粉中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)涂動態(tài)膜，其特征在于，所述低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉的堆密度<0.6g/cm3，孔容大于0.5mL/g,粉體粒徑中值小于等于100μm。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)涂動態(tài)膜，其特征在于，還含有表面改性劑。
4.一種過濾裝置，其特征在于，包括多孔支撐層和涂覆于所述多孔支撐層的權(quán)利要求1-3任一項所述的預(yù)涂動態(tài)膜。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾裝置，其特征在于，所述預(yù)涂動態(tài)膜中低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉的用量為大于等于10g/m2。
6.如權(quán)利要求5所述的過濾裝置，其特征在于，所述多孔支撐層的類型包括以下一種或多種：編織網(wǎng)、篩網(wǎng)、有機膜類和無機膜類。
7.如權(quán)利要求6所述的過濾裝置，其特征在于，所述多孔支撐層的孔徑為0.03μm-50μm。
8.如權(quán)利要求4-7任一項所述的過濾裝置，其特征在于，所述過濾裝置的類型為板框式、葉片式或燭式。
9.一種低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉在制備預(yù)涂動態(tài)膜中的應(yīng)用。
10.一種低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉在制備過濾裝置中的應(yīng)用。
11.一種制備權(quán)利要求1-3任一項所述的預(yù)涂動態(tài)膜的方法，其特征在于，包括：將低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和低堆密度γ-氧化鋁粉中的至少一種分散在水溶液中；通過過濾使其涂在多孔支撐層上，在多孔支撐層表面或孔內(nèi)形成的具有分離作用的預(yù)涂動態(tài)膜。
12.一種過濾方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-3任一項所述的預(yù)涂動態(tài)膜。
13.如權(quán)利要求12所述的過濾方法，其特征在于，還包括：當(dāng)過濾阻力超過預(yù)設(shè)臨界值或出水水質(zhì)超過預(yù)設(shè)要求時，通過反沖洗把預(yù)涂動態(tài)膜和污染物質(zhì)清洗掉，并重新涂覆預(yù)涂動態(tài)膜。
發(fā)明內(nèi)容
為了至少部分地解決現(xiàn)有預(yù)涂膜材料和預(yù)涂動態(tài)膜技術(shù)所存在的預(yù)涂材料用量多、對進水水質(zhì)要求較為嚴(yán)格、出水水質(zhì)較差等問題，發(fā)明人在本發(fā)明實施例使用低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉制作預(yù)涂動態(tài)膜，以從水或水溶液中去除懸浮固體、不溶性液體、乳化油和膠體，提高了處理水質(zhì)、降低污泥量。
本發(fā)明所使用的低堆密度擬薄水鋁石粉、薄水鋁石粉和γ-氧化鋁粉是指堆密度<0.6g/cm3的擬薄水鋁石粉、薄水鋁石粉和γ-氧化鋁粉。
作為本發(fā)明的一個方面，涉及一種預(yù)涂動態(tài)膜，其主要成分包括低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和低堆密度γ-氧化鋁粉中的至少一種。
在可能的具體實施方式中，所述低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉的堆密度<0.6g/cm3，孔容大于0.5mL/g,粉體粒徑中值小于等于100μm。
在可能的具體實施方式中，所述的預(yù)涂動態(tài)膜，還含有表面改性劑。
作為本發(fā)明的另一個方面，涉及一種過濾裝置，包括多孔支撐層和涂覆于所述多孔支撐層的上述預(yù)涂動態(tài)膜。
在可能的具體實施方式中，所述預(yù)涂動態(tài)膜中低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉的用量為大于等于10g/m2。
在可能的具體實施方式中，所述多孔支撐層可為以下幾種之一：
①編織網(wǎng)、篩網(wǎng)類，如不銹鋼絲網(wǎng)、普通篩網(wǎng)、工業(yè)濾布、篩絹、不銹鋼燒結(jié)網(wǎng)等；
②有機膜類，有機膜也稱有機聚合物膜或高分子膜，包括中空纖維膜、管式膜、有機粉末燒結(jié)膜管等；
③無機膜類，常用的有鈦粉末燒結(jié)膜、不銹鋼粉末燒結(jié)膜管、碳化硅膜、多孔碳膜和陶瓷膜等。
在可能的具體實施方式中，所采用的多孔支撐層的孔徑為0.03μm-50μm。
在至少一個具體實施例中，上述過濾裝置的類型可為板框式、葉片式或燭式。
作為本發(fā)明的另一個方面，涉及低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉在制備預(yù)涂動態(tài)膜中的應(yīng)用。
作為本發(fā)明的另一個方面，涉及低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉在制備過濾裝置中的應(yīng)用。
作為本發(fā)明的又一個方面，涉及制備上述預(yù)涂動態(tài)膜的方法，包括：
將低堆密度擬薄水鋁石粉、低堆密度薄水鋁石粉和/或低堆密度γ-氧化鋁粉分散在水溶液中；
通過過濾使其涂在多孔支撐層上，在多孔支撐層表面或孔內(nèi)形成的具有分離作用的預(yù)涂動態(tài)膜。
作為本發(fā)明的又一個方面，涉及一種過濾方法，使用上述預(yù)涂動態(tài)膜。
使用本發(fā)明提供的預(yù)涂動態(tài)膜對原水進行過濾，當(dāng)過濾阻力升高到某一臨界值或出水水質(zhì)不能滿足要求時，通過反沖洗或其它手段把預(yù)涂的濾餅層和其他污染物質(zhì)一起清洗掉，然后接著開始下一輪的預(yù)涂、過濾和清洗過程。
基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)而言的有益效果為：
本發(fā)明形成的預(yù)涂動態(tài)膜，使得進水水質(zhì)比較差的情況下，出水能達到超濾膜的處理水平，處理后出水含油量小于1.0mg/L、懸浮固體小于1.0mg/L、懸浮物顆粒直徑中值小于1.0μm。與傳統(tǒng)固化膜相比，對進水水質(zhì)的要求大幅度降低，解決了固化膜污染問題。與采用常用預(yù)涂層的預(yù)涂膜過濾器相比，出水水質(zhì)更好，出水能夠達到超濾膜水平，膜粉用量更少，污泥產(chǎn)生量少，大幅度降低了運行成本。
（發(fā)明人：謝衛(wèi)紅;李冰;朱景義;吳浩;柴賓;熊新強;徐英俊;李慶;郭峰;王忠祥）
