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本發明涉及膜分離技術，旨在提供一種有機?無機復合納米粒子超親水改性聚合物膜及制備方法。該聚合物膜含有超親水性的聚醚改性有機硅材料，有機?無機復合納米粒子均勻分布在聚合物膜的截面、外表層和內表層，并呈梯度微納珠狀網絡結構；所述的超親水性的聚醚改性有機硅材料含有Si?C鍵連接型超親水聚醚功能基團。本發明使能實現不同部位水增量速度差異，從而制備具有梯度孔結構的有機?無機復合納米粒子超親水改性聚合物膜。可實現對聚合物膜膜孔結構的精確控制，滿足多樣性使用環境。具有超級親水、優異親水持久性、超低壓或零過膜壓超高水通量、超高抗污染性能，可廣泛應用于飲用水深度凈化、工業污水處理、食用飲品的濃縮分離、油水分離。

氫氧化鎂的粒度、純度和表面特性直接關系到高聚物材料的力學性能、阻燃性能以及環保領域中對廢水、重金屬的處理，所以經濟、實用、新型的氫氧化鎂的制備方法、氫氧化鎂的超細化和氫氧化鎂的表面改性對氫氧化鎂的應用至關重要，對于高聚物材料阻燃問題的解決和環境保護均具有重要意義。本技術是以廉價、普適性富鎂質天然礦物為原料，經冷加工、熱處理、化學反應等過程，制得六方片狀和纖維狀超細、高純氫氧化鎂粉體，為新型阻燃填充材料和工業廢水處理劑的生產提供保證。

水渣是指煉鐵高爐礦渣。它在高溫熔融狀態下，經過用水急速冷卻而成為粒化泡沫形狀，乳白色，其質輕而松脆、多孔、易磨成細粉。它是泡沫硅酸鹽建筑制品和礦渣吸音磚及隔熱層、吸水層的松軟材料。

水渣是指煉鐵高爐礦渣。它在高溫熔融狀態下，經過用水急速冷卻而成為粒化泡沫形狀，乳白色，其質輕而松脆、多孔、易磨成細粉。它是泡沫硅酸鹽建筑制品和礦渣吸音磚及隔熱層、吸水層的松軟材料。 水渣是把熔融狀態的高爐渣置于水中急速冷卻而形成的，主要有渣池水淬和爐前水淬兩種方式。

超臨界水氧化技術是用于高濃度難降解有毒有機廢水深度處理的一種高效技術。所用的氧化劑可以是純氧氣、空氣或過氧化氫等。其工藝流程如圖所示。用高壓泵將廢水打入熱交換器，廢水從換熱器內管束中通過，之后進入緩沖罐內，同時啟動氧氣壓縮機，將氧氣打入氧氣緩沖罐內。廢水與氧氣在管道內混合之后進入反應器，在超臨界條件下，廢水中的碳氫化合物被氧化分解成無害的CO2、H2O；含氮化合物被分解成N2等無害氣體；S、P等元素則生成無機鹽。由于氣體在超臨界水中的溶解度極高，在反應器中成為均一相，從反應器頂部排出；無機鹽等固體顆粒在超臨界水中的溶解度極低，沉淀于反應器底部。超臨界水與氣體的混合流體通過熱交換器冷卻后進入氣液分離器進行分離。與常規的水處理技術相比，本技術具有明顯的優越性：（1）氧化效率高，處理徹底，水溶液中有機物的去除率可達99.99%以上；（2）反應在密閉容器中進行，密封條件極好，有利于有毒、有害物質的氧化處理；（3）不產生二次污染，處理后的水直接排放或完全回用，節約了資源和能源；（4）應用范圍廣，幾乎對所有有機污染物均可進行氧分分解；（6）由于均相反應停留時間短，反應器結構簡單，使用較小體積的反應器就可處理較大流量的有機污染物，有利于工業運行。應用本技術時，需消耗一定的能量以加熱廢水及驅動高壓泵，但廢水中的含能物質COD在超臨界狀態下發生氧化反應時會放出一定的熱量，為了降低過程的運行成本，本技術的應用與否取決于廢水的COD濃度。研究表明，如果廢水的COD小于30000 mg/L時，應用本技術時的運行成本較高，將達到150元/噸廢水左右；如果廢水的COD濃度為30000~45000 mg/L時，考慮到熱量回收，其運行成本接近零；如果廢水的COD濃度高于50000 mg/L時，考慮熱量回收的價值，此時的運行成本將為“負值”，即在盈利狀態下運行。這也是本技術與傳統廢水處理技術的最大區別：傳統技術要求廢水的污染越低越好，而本技術恰好相反，廢水越污越好。采用本技術存在的最大問題在于過程中產生的腐蝕與鹽堵問題。針對這種情況，我們進行了新型反應器的開發并申報了國家發明專利。目前，本技術已申請國家發明專利5項，獲授權一項。本技術適用于高濃度難降解有毒有機工業廢水，可廣泛應用于化工、石油煉制、紡織印染、造紙、醫藥等行業。

成果簡介： 目前國內染料廠、農藥廠、制藥廠、造紙廠、化工廠、食品廠等，每年排放的高濃度難降解廢水約30億噸左右。對這類高濃度難降解工業廢水的處理一直是困擾國內環保界的難題。超臨界水的特殊性質使其在有機廢水治理方面所具有的無可比擬的優點。

目前主流的抗菌膜制備方法是在基膜表面接枝抗菌物質，常用的抗菌材料包括氧化石墨烯、碳納米管、抗菌聚合物、金屬離子等，但這些材料普遍存在著接枝方式復雜，且對環境有危害的缺陷。相比而言，季銨鹽類抗菌劑具有抗菌效果好，環境友好等特點，目前水溶性的小分子或高分子季銨鹽抗菌劑已經廣泛應用于水處理、食品、醫療衛生和包裝材料等領域。然而，將季銨化合物直接接枝到膜表面所制備的抗菌膜仍存在制備流程復雜，成本較高等問題，這也使得目前開發的大部分季銨鹽功能膜無法大規模應用于實際水處理系統。因此，為解決以上問題，開發新型親水抗菌功膜的制備方法是目前業內所亟需的。 本成果中提出的制備方法將氯甲基化聚合物制備為中空纖維多孔膜，并制作為管殼式膜組件，之后采用過濾操作模式直接將叔胺化合物接枝到組件中的中空纖維膜絲上，從而制備出具有優良抗菌性能的季銨化功能膜組件。該制備方法簡單便捷，且接枝穩定性高，適合長期大規模應用于實際膜法水處理體系中，且制備的超濾膜具有良好的親水性和抗菌性。抗菌膜制備簡單便捷，常溫常壓過濾操作即可完成接枝，且接枝穩定性高，成本低，對水體中微生物去除率99.9%以上，尤其能抑制微生物在膜上（內外表面，孔道壁面）生長。 圖1.性能參數