申请/专利权人：无锡中源晟朝生态环境有限公司;中源晟朝有限公司

申请日：2024-01-12

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117547984B

主分类号：B01D71/76

分类号：B01D71/76;B01D67/00;B01D69/02;C02F3/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明涉及水处理技术领域，具体涉及MABR曝气生物反应器的水处理膜及其制备方法，用于解决现有的MABR曝气生物反应器的水处理膜膜孔内极易吸附水分子，导致氧气难以达到膜外壁，导致无法为微生物的生长提供充足的氧气，进而限制好氧菌的代谢，影响其污水处理效果的问题；该水处理膜包括以下重量份组分：超疏水树脂30‑35份、聚乙烯吡咯烷酮1.5‑2.5份以及N，N‑二甲基甲酰胺100‑110份；其中的超疏水树脂具有优良的疏水性，避免了水分堵塞水处理膜上的微孔，从而保证了氧气能够轻易通过，能够高效、快速、大量的将氧气从水处理膜内侧传导至外侧，促进微生物的生长，提高了微生物对污水的净化效果以及净化效率。

主权项：1.MABR曝气生物反应器的水处理膜，其特征在于，包括以下重量份组分：超疏水树脂30-35份、聚乙烯吡咯烷酮1.5-2.5份以及N，N-二甲基甲酰胺100-110份；其中，所述超疏水树脂由以下步骤制备得到：步骤a1：将五氟苯甲酸、无水乙醇加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下搅拌反应30-50min，之后边搅拌边逐滴加入叔丁醇钾溶液，控制滴加速率为1-2滴s，滴加完毕后继续搅拌反应2-3h，反应结束将反应产物加入至无水乙醚中，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为30-35℃的条件下干燥2-3h，得到中间体1；步骤a1中的所述五氟苯甲酸、无水乙醇以及叔丁醇钾溶液的用量比为10mmol：20-25mL：10mL，所述叔丁醇钾溶液为叔丁醇钾按照9-10mmol：10mL溶解于无水乙醇所形成的溶液；步骤a2：将中间体1、碘化亚铜、1，10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下搅拌反应20-25min，之后升温至130-135℃的条件下继续搅拌反应25-30h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至乙酸乙酯中，之后真空抽滤，将滤液静置分层，将有机相依次用蒸馏水、饱和食盐水洗涤2-3次，之后用无水硫酸钠干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；步骤a2中的所述中间体1、碘化亚铜、1，10-菲罗啉、五氟溴苯以及二乙二醇二甲醚的用量比为10mmol：1.2-1.3mmol：0.2-0.25g：7-8mmol：40-50mL；步骤a3：将4-硝基苯胺、去离子水加入至安装有搅拌器、温度计以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，在温度为-5-0℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下边搅拌边逐滴加入浓盐酸，控制滴加速率为1-2滴s，滴加完毕后继续逐滴加入亚硝酸钠溶液，控制滴加速率为1-2滴s，滴加完毕后继续搅拌反应30-40min，得到重氮物溶液，将对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水加入至三口烧瓶中，之后在温度为0-5℃的条件下边搅拌边逐滴加入重氮物溶液，控制滴加速率为1-2滴s，滴加完毕后继续搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物真空抽滤，将滤饼用饱和食盐水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为30-35℃的条件下干燥2-3h，得到中间体3；步骤a3中的所述4-硝基苯胺、去离子水、浓盐酸、亚硝酸钠溶液、对苯醌、碳酸氢钠以及蒸馏水的用量比为10mmol：25-30mL：5-6mL：6-8mL：10mmol：15-20mmol：40-50mL，所述浓盐酸的质量分数为36-38%，所述亚硝酸钠溶液的质量分数为15-18%；步骤a4：将中间体3、锌粉以及浓盐酸加入至安装有搅拌器、温度计、氮气导入管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下搅拌反应25-30min，之后升温至回流的条件下继续搅拌反应8-10h，之后趁热真空抽滤，将滤液冷却至0℃以下，析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥2-3h，得到中间体4；步骤a4中的所述中间体3、锌粉以及浓盐酸的用量比为10mmol：35-40mmol：50-60mL，所述浓盐酸的质量分数为36-38%；步骤a5：将中间体2、中间体4、无水碳酸钾、二甲基亚砜以及甲苯加入至安装有搅拌器、温度计以及氮气导入管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为25-30℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下搅拌反应30-40min，之后升温至140-145℃的条件下继续搅拌反应4-5h，之后升温至160-165℃的条件下继续搅拌反应2-2.5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后加入至蒸馏水中，之后真空抽滤，将滤饼粉碎，之后放置于真空干燥箱中，在温度为70-75℃的条件下干燥4-5h，得到中间体5；步骤a5中的所述中间体2、中间体4、无水碳酸钾、二甲基亚砜以及甲苯的用量比为10mmol：10mmol：13-15mmol：25-30mL：10-12mL；步骤a6：将中间体5、三乙胺以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计、回流冷凝管以及恒压滴液漏斗四口烧瓶中，在温度为0-5℃，搅拌速率为400-500rmin的条件下搅拌反应15-20min，之后边搅拌边逐滴加入七氟丁酰氯溶液，控制滴加速率为1-2滴s，滴加完毕后升温至45-50℃的条件下继续搅拌反应4-5h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后用蒸馏水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为65-70℃的条件下干燥8-10h，得到超疏水树脂；步骤a6中的所述中间体5、三乙胺、二氯甲烷以及七氟丁酰氯溶液的用量比为1g：0.3-0.5g：30-35mL：15-30mL，所述七氟丁酰氯溶液为七氟丁酰氯按照0.5g：10mL溶解于二氯甲烷所形成的溶液。

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