[发明专利]一种改性膜组件及其制备方法和在过滤中的应用

说明书

本发明公开了一种改性膜组件及其制备方法和在过滤中的应用。所述改性膜组件的制备方法为将含群感效应抑制剂的封装液灌注于膜组件中、洗涤，即得改性膜组件；所述群感效应抑制剂为香兰素、白藜芦醇、呋喃酮和对羟基苯甲醛中的任意一种或几种组合。本发明将群感效应抑制剂固定在膜组件及膜孔内部，可以有效预防生物对膜孔的污染，改善过滤性能，提高膜通量。

技术领域

本发明属于膜技术与膜污染控制技术领域，具体涉及一种改性膜组件及其制备方法和在过滤中的应用。

背景技术

超滤膜分离技术是污废水处理中最具前景工艺选择。然而，膜污染是超滤膜应用的最大挑战，其中微生物污染控制非常困难。膜表面生物污染的控制主要有两种途径，一是对原水进行处理以降低微生物的浓度，二是采用物理或者化学的清洗方法。前者成本高且难以阻止细菌生长，后者去除效率低且容易破坏膜支撑层。因此，寻找新方法减缓超滤膜污染速度，包括表面微生物的附着乃至生物膜的形成速度，对于膜污染防治具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种改性膜组件及其制备方法。

本发明还要解决的技术问题是提供上述改性膜组件在过滤中的应用。

发明思路：群体感应是细菌监控自身群体密度的环境信号感应系统。细菌在繁殖过程中分泌一些特定的化学信号分子，从胞内扩散到胞外，当这种信号分子达到一定的阈值时，细菌感受到自身的细胞密度，启动某些基因的表达，这一过程称为群体感应(QS)。群感效应会增加了微生物含量，从而在过膜时加剧膜的生物污染。而群感效应抑制剂(QSI)则通过抑制信号分子合成、灭活或酶促降解信号分子等方式，抑制群感效应，减少胞外聚合物的产生，从而减少细菌的生长，抑制生物膜的形成。因此，本发明通过将群感效应抑制剂与膜的结合，建立一种新的膜污染控制方法。

为了解决上述第一个技术问题，本发明公开了一种改性膜组件的制备方法，将含群感效应抑制剂的封装液灌注于膜组件中、洗涤，即得改性膜组件。

其中，所述膜组件包括但不限于超滤膜组件。

其中，所述超滤膜组件可以为平板膜组件，也可以为中空纤维膜或管式膜组件。

其中，所述超滤膜组件的材质为聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚丙烯和聚四氟乙烯中的一种或多种。

其中，所述群感效应抑制剂为香兰素、白藜芦醇、呋喃酮和对羟基苯甲醛中的任意一种或几种组合。

其中，所述含群感效应抑制剂的封装液中群感效应抑制剂的质量浓度为0.05％-5％；优选地，所述含群感效应抑制剂的封装液中群感效应抑制剂的质量浓度为0.1％-1％。

其中，所述含群感效应抑制剂的封装液还包括三羟甲基氨基甲烷和盐酸多巴胺。

其中，所述三羟甲基氨基甲烷和盐酸多巴胺的质量浓度分别为2％-20％和0.05％-1％。

其中，所述含群感效应抑制剂的封装液的溶剂为水。

其中，将含群感效应抑制剂的封装液反向灌注到膜组件中。

其中，将含群感效应抑制剂的封装液灌注于膜组件中，振动0-60min，再静置；优选地，所述静置的时间为0.2-2h；进一步优选地，所述静置的时间为1h。

其中，所述洗涤为用水洗涤。

其中，所述水的用量为10-200L/m²膜组件。

优选地，通过如图1所示的装置对膜组件进行改性。