本发明属于功能水处理膜材料制备，具体涉及一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜及其制备方法。
背景技术：
1、膜分离技术的核心在于高性能分离的膜材料，纳滤(nf)是一种压力驱动的膜分离过程，纳滤膜(nf)的性能介于超滤(uf)和反渗透(ro)之间，nf膜孔径小于2nm，其对中性分子的截留分子量(mwco)在200da～1000da范围内。nf膜的分离活性层相对疏松，具有操作压力低、渗透通量高的特点；另外，nf膜还具有选择性分离的特点。nf膜的这些性能优势使其在含重金属废水的分离、饮用水净化、生活污水和垃圾渗滤液的处理、以及食品、化工、制药、染料等领域广泛应用。
2、污泥具有资源和污染的双重属性，厌氧消化是实现污泥中有机碳回收和减少碳排放的重要途径。挥发性脂肪酸(vfas)作为污泥厌氧消化反应的中间产物，可用作污水反硝化碳源，也是合成生物可降解塑料聚羟基脂肪酸酯(pha)的重要原料，相比于甲烷、氢气等产物，更有回收利用价值，且反应时间显著降低，已成为污泥处理研究热点。由于污泥组分复杂、含水率高，导致污泥厌氧发酵液中vfas浓度较低，多在2000mg/l～6000mg/l左右，严重制约着vfas的回收利用；纳滤是实现发酵液中vfas浓缩的有效手段，但市售纳滤膜仍存在通量较低、分离效果差、抗污染能力弱，因此需要在膜制备过程中进行改性以提高纳滤膜性能。
技术实现思路
1、本发明是为了解决现有技术中存在的问题而提出的，其目的是提供一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜及其制备方法。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，包括以下步骤：
4、(ⅰ)无机纳米粒子的合成：
5、将钙盐溶液加入方酸水溶液中，完全反应后，将所得的混合物通过减压脱水、真空干燥，得到无色或黄色固体即为无机纳米粒子；
6、(ⅱ)基膜改性
7、通过真空抽滤的方法将步骤(ⅰ)合成的无机纳米粒子固定在多孔基膜表面，获得改性基膜；
8、(ⅲ)纳滤膜的制备
9、将哌嗪单体水相溶液倾倒在步骤(ⅱ)获得的改性基膜，静置一段时间后，用风刀吹干，再用含有多元酰氯单体的油相溶液浸泡基膜，充分反应后，将油相倒掉，烘干后得到带有无机纳米粒子改性的聚酰胺膜，即为用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜。
10、在上述技术方案中，所述钙盐和方酸的质量比为2:1。
11、在上述技术方案中，所述方酸水溶液的质量浓度为10％～50％。
12、在上述技术方案中，所述钙盐溶液的质量浓度为10％～30％。
13、在上述技术方案中，所述钙盐为氯化钙、硝酸钙、氧化钙或碳酸钙中的任意一种或多种的混合。
14、在上述技术方案中，所述步骤(ⅰ)中钙盐溶液与方酸水溶液的反应温度为20℃～70℃，反应时长为1h～3h。
15、在上述技术方案中，所述步骤(ⅰ)中真空干燥的温度为120℃。
16、在上述技术方案中，所述步骤(ⅱ)中的多孔基膜为聚砜(psf)、聚醚砜(pes)、聚丙烯腈、聚偏四氟乙烯(pvdf)、聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺中的任意一种。
17、在上述技术方案中，所述步骤(ⅱ)无机纳米粒子在基膜上的沉积量为5g/m2。
18、在上述技术方案中，所述步骤(ⅲ)中哌嗪单体水相溶液的质量浓度为1～3％，静置时间为10s～60s。
19、在上述技术方案中，所述多元酰氯油相单体中多元酰氯的质量浓度为0.01％～1％；所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的任意一种。
20、在上述技术方案中，所述步骤(ⅲ)中界面聚合反应的时长为10s～180s；所述步骤(ⅲ)中烘干的温度为30℃～90℃；烘干时长为1min～30min。
21、一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜，通过前述方法制备。
22、本发明的有益效果是：
23、本发明提供了一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜及其制备方法，采用环境友好的方法合成无机纳米粒子，采用真空抽滤的方法将无机纳米粒子固定在多孔支撑层上，该无机纳米粒子赋予底膜极强的亲水性，在一定程度上控制了水相单体的释放和界面聚合速率，从而得到更加光滑的分离层；本发明的亲水纳米粒子，可以有效地控制界面聚合过程，调控分离层的结构、形貌和表面化学性质，从而形成孔径更小且无缺陷的聚酰胺层，增强了复合纳滤膜通量、分离性能。
1.一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述钙盐和方酸的质量比为2:1。
3.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述方酸水溶液的质量浓度为10％～50％。
4.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述钙盐溶液的质量浓度为10％～30％；所述钙盐为氯化钙、硝酸钙、氧化钙或碳酸钙中的任意一种或多种的混合。
5.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅰ)中钙盐溶液与方酸水溶液的反应温度为20℃～70℃，反应时长为1h～3h，真空干燥温度为120℃。
6.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅱ)中的多孔基膜为聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺中的任意一种；所述步骤(ⅱ)无机纳米粒子在基膜上的沉积量为5g/m2。
7.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅲ)中哌嗪单体水相溶液的质量浓度为1％～3％，静置时间为10s～60s。
8.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述多元酰氯油相单体中多元酰氯的质量浓度为0.01％～1％；所述多元酰氯为均苯三甲酰氯、邻苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅲ)中界面聚合反应的时长为10s～180s；所述步骤(ⅲ)中烘干的温度为30℃～90℃；烘干时长为1min～30min。
10.一种用于污泥厌氧发酵液处理的纳滤膜，其特征在于：通过权利要求1～9之一所述方法制备。
