交联改性网膜和制备方法及应用和含油污水的处理装置和处理方法

技术领域

本发明涉及油水分离领域，具体涉及一种交联改性网膜和制备方法及其应用和含油污水的处理装置和处理方法。

背景技术

含油污水对水圈、生物圈、大气圈造成严重的污染和破坏，危害人体健康和生存环境。含油污水治理是当今急需解决的问题。基于膜分离技术处理含油污水时具有能耗低、单级分离效率高、操作过程灵活简单、环境污染低、通用性强等优点，但传统的二维多孔聚合物分离膜在处理含油污水特别是进行油水乳液分离时通量和选择性存在Trade-off效应难以兼具高渗透性和高选择性，通量衰减较快、分离效率不高、需要外界驱动压力、易产生污损、处理含油污水的类型有限无法同时分离水包油和油包水乳液等。

油水分离的本质是界面问题，通过设计材料表面的特殊浸润性，利用油水混合物在接触具有特殊浸润性复合材料表面时，油水两相渗透行为停留时间的不同，无需化学药剂等其它辅助措施就能够实现油水分离，即利用选择性截留技术可处理含油污水，是目前油水分离的前沿技术。

将制膜材料与亲水性高聚物共混纺丝可赋予聚丙烯纤维持久的亲水性，但缺点是共混组分需要能与聚丙烯共结晶且在高温下不被破坏，否则将影响聚丙烯的结晶程度，降低聚丙烯纤维的力学性能及改性效果，而且制备参数需重新调整；采用亲水性的物质如乙醇、某些表面活性剂或两亲性溶剂等对聚丙烯纤维进行浸泡涂覆，改性方法简便但易被洗脱而流失而使油水润湿平衡性能调控失效，若要恢复性能需要在失效后再次进行改性。并且，目前的油水分离材料中，仍然存在着油水分离效率较低的问题。

因此，需要开发一种具有较高的油水分离效率的材料，该材料制备工艺简单，改性效果持久且不影响聚丙烯本身的力学性能，并且该材料运行成本较低，不会造成二次污染，长期运行也能保证出水指标稳定达标。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种交联改性网膜和制备方法及其应用和含油污水的处理装置和处理方法，该网膜制备工艺简单，具有较高的油水分离效率，改性效果持久且不影响本体材料的力学性能，运行成本较低，不会造成二次污染，长期运行也能保证出水指标稳定达标。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种交联改性网膜的制备方法，该方法包括：

(1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；

(2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改性聚丙烯纤维；

(3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。

本发明第二方面提供如上所述的方法制备的交联改性网膜。

本发明第三方面提供如上所述的交联改性网膜在处理含油污水中的应用。

本发明第四方面提供一种含油污水的处理装置，按照物料的走向，该处理装置依次包括：贮液罐和油水分离器；

其中，所述贮液罐用于贮存含油污水；所述油水分离器内装填有如上所述的交联改性网膜，用于进行油水分离；

其中，所述油水分离器还分别与产水罐和集油罐相连，所述产水罐用于接收来自油水分离器的水相，所述集油罐用于接收来自油水分离器的油相。

本发明第五方面提供一种含油污水的处理方法，所述方法在如上所述的装置中进行，该方法包括：将贮液罐中的含油污水引入油水分离器中，进行油水分离。

通过上述技术方案，本发明可以取得如下的有益效果：

1、通过本发明提供的方法制备的交联改性网膜，具有截油导水的功能，并且油水分离效率较高。

2、本发明提供的制备方法，制备过程简单，无需过于复杂的设备，适用于工业规模生产。并且，还能够在不明显影响本体材料力学性能的情况下，使得改性剂和本体材料结合牢固，改性效果持久，长期运行也能保证出水指标稳定达标。

3、本发明提供的含油污水的处理装置，结构紧凑且体积小，将其用于含油污水的处理时，处理过程安全防爆，运行成本低，效率高，不产生任何废渣。

附图说明

图1是本发明提供的含油污水的处理装置。

附图标记说明

1-贮液罐；2-污水泵；3-污水罐；4-流量调节阀；5-流量计；6-进料泵；7-油水分离器；8-产水罐；9-集油罐。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种交联改性网膜的制备方法，该方法包括：

(1)将聚丙烯和任选的抗氧剂进行熔融，得到纺丝液，将所述纺丝液进行纺丝，得到聚丙烯纤维；

(2)在交联剂作用下，利用亲水改性化合物，对所述聚丙烯纤维进行改性，得到改性聚丙烯纤维；

(3)将所述改性聚丙烯纤维进行成网处理，得到具有三维网状的交联改性网膜。

根据本发明，为了进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，并进一步使得所述网膜长期有效，优选的，步骤(1)中，根据ASTMD1238-13方法，所述聚丙烯在温度为230℃、负载砝码为2.16公斤时的熔融指数为100-1000g/10min。本发明的发明人在研究中发现，此熔融指数范围的聚丙烯流动性、加工性及制备得到的网膜机械性能较好，更有利于提高网膜的除油率。

根据本发明，为了进一步使得所述网膜长期有效，优选的，所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(如市售的抗氧剂168)、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物(如市售的抗氧剂B215)和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(如市售的抗氧剂B225)中的至少一种。

根据本发明，优选的，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的用量比为9-99：1。

根据本发明，优选的，所述熔融的温度为175-210℃(例如，可以为175℃，180℃，190℃，200℃，210℃)。

根据本发明，为了使得所述纺丝液更加均一，从而进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，优选的，所述方法还包括：熔融后进行搅拌和脱泡。

根据本发明，所述搅拌的具体操作不受特别的限制，只要能够使得熔融后的物料更加均一即可，优选的，所述搅拌的方法包括：在通氮气的条件下，搅拌1-4h。

根据本发明，优选的，所述脱泡的条件包括：温度为175-210℃，静置0.5-2h以脱泡。

根据本发明，优选的，在纺丝之前，对所述纺丝液进行固液分离以除去其中的未熔融的固相。所述固液分离的方法不受特别的限制，优选为过滤。

根据本发明，优选的，所述纺丝的方法还包括：对所述纺丝液依次进行挤出、喷丝、拉伸和冷却。

根据本发明，为了进一步提高网膜的除油率，所述纺丝的条件使得所述聚丙烯纤维的直径为10-40μm(例如，可以为10μm，20μm，30μm，40μm)。

能够理解的是，所述挤出、喷丝、拉伸和冷却的具体操作条件不受特别的限制，只要能够满足得到的聚丙烯纤维的直径为10-40μm即可。但根据本发明，优选的，所述挤出的条件包括：温度为160-200℃(例如，可以为160℃，170℃，180℃，190℃，200℃)。其中，所述挤出的装置不受特别的限制，优选为通过管道输入螺杆挤出机。例如，将纺丝液通过管道输入螺杆挤出机并挤出，其中管道温度即挤出温度为160-200℃。

根据本发明，优选的，所述喷丝的条件包括：喷丝头孔径为0.05-2mm，温度为145-180℃。

根据本发明，优选的，所述拉伸的条件包括：采用气流拉伸，所述气流的温度为120-150℃，拉伸的纺丝速度为100-400m/min。能够理解的是，所述纺丝速度指的是在用气流拉伸过程中形成纤维的速度。

根据本发明，优选的，所述冷却的条件包括：采用空气冷却，所述空气温度为5-20℃。

根据本发明，优选的，在进行改性之前，该方法还包括：将聚丙烯纤维依次进行洗涤和干燥。其中，所述洗涤是为了去除聚丙烯纤维上附着的杂质，干燥是为了去除洗涤后聚丙烯纤维上附着的液体。洗涤和干燥具体方法不受特别的限制，优选的，所述洗涤为先用乙醇浸泡洗涤4-12h，然后再用去离子水清洗至少3次。优选的，所述干燥为在65-75℃，烘干24h以上。

根据本发明，为了进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，并进一步使得所述网膜长期有效，优选的，步骤(2)中，所述改性的方法包括：将所述聚丙烯纤维浸入第一交联剂溶液，进行预处理，得到表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维；将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维浸入亲水改性化合物溶液，进行沉积，得到沉积后的聚丙烯纤维；将沉积后的聚丙烯纤维浸入第二交联剂溶液，并在催化剂作用下，进行交联反应，得到改性聚丙烯纤维。

本发明的发明人在研究中发现，当将所述聚丙烯纤维浸入第一交联剂溶液，进行预处理时，能够降低聚丙烯纤维的表面能，使得第一交联剂尽可能覆盖在聚丙烯纤维的表面；将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维浸入亲水改性化合物溶液中时，亲水改性化合物能够在聚丙烯纤维表面更加均匀地铺展，并且已经覆盖在聚丙烯纤维的表面的第一交联剂，此时可以同时亲和亲水改性化合物以及聚丙烯纤维，利用这种双亲作用能够使得亲水改性化合物和聚丙烯纤维的结合更加牢固。通过这种方式，还可以灵活调整亲水改性化合物的沉积量。然后将沉积后的聚丙烯纤维，浸入第二交联剂溶液后，能够进行原位交联，进一步固定了改性化合物，从而能够使得改性效果更加持久。通过这种沉积、交联的方法，能够赋予聚丙烯纤维表面新的油水润湿性能，对聚丙烯的改性将更多地限于聚丙烯纤维的表面，对聚丙烯纤维本体力学性能影响较小。

根据本发明，优选的，相对于1kg的聚丙烯纤维，所述第一交联剂溶液中第一交联剂的用量为100-500g。

根据本发明，为了使得聚丙烯纤维表面覆盖更多量的第一交联剂，从而能够亲和更多的亲水改性化合物，进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，优选的，所述预处理的条件包括：时间为24-72h，温度为25-75℃。

根据本发明，优选的，在沉积之前，该方法还包括：将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维进行干燥，以除去表面附着的溶剂。

根据本发明，为了进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，并进一步使得所述网膜长期有效，优选的，所述亲水改性化合物的分子量为61-20000g/mol。

根据本发明，为了能够沉积更多的亲水改性化合物，进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，优选的，所述聚丙烯纤维和亲水改性化合物溶液中亲水改性化合物的质量比为100:5-30。其中，亲水改性化合物溶液的浓度和用量不受特别的限制，只要能满足如上所述的范围即可。

根据本发明，为了进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，并进一步使得所述网膜长期有效，优选的，所述亲水改性化合物选自聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、聚精氨酸、乙醇胺、组氨酸、壳聚糖季铵盐、羧甲基壳聚糖中的至少一种。本发明的发明人在研究中发现，采用如上所述的亲水改性化合物，能够更好的与聚丙烯纤维配合发挥作用，使得制备得到的网膜具有更好的截油导水功能，具有更高的油水分离效率。

根据本发明，为了能够沉积更多的亲水改性化合物，进一步提高制备得到的网膜的油水分离效率，优选的，所述沉积的条件包括：时间为12-48h，温度为25-75℃。

根据本发明，优选的，沉积后，对沉积后的聚丙烯纤维进行干燥以除去表面附着的溶剂。

相对于1kg的聚丙烯纤维，所述第二交联剂溶液中第二交联剂的用量为50-200g。

根据本发明，为了进一步提高交联效果，使得制备得到的网膜的油水分离效率更高，优选的，所述第一交联剂和第二交联剂各自独立的选自戊二醛、甲醛、丁二醛、乙二醛、乙二醇双缩水甘油醚和环氧氯丙烷中的至少一种。更优选的，所述第一交联剂和第二交联剂相同。

根据本发明，为了进一步提高交联效果，使得制备得到的网膜的油水分离效率更高，优选的，所述催化剂选自硫酸、盐酸或硝酸中的任意一种。例如，可以选用浓度为45-50质量％的硫酸溶液，或浓度为32-38质量％的盐酸溶液，或浓度为64-70质量％的硝酸溶液。

根据本发明，优选的，相对于1kg的聚丙烯纤维，所述催化剂的用量为5-50g。能够理解的是，如果采用的催化剂是浓度为48质量％的硫酸溶液，所述的催化剂的用量指的是硫酸溶液中硫酸的量，并非硫酸溶液的用量。

根据本发明，优选的，所述交联反应的条件包括：时间为1-6h，温度为25-75℃。本发明的发明人在研究中发现，当采用如上所述的条件时，能够在减少时间成本和能耗成本的情况下，获得更好的交联效果。能够理解的是，在交联反应中，还可以对物料进行搅拌，以使得物料更加均一，反应更加充分，获得更好的交联效果。

根据本发明，优选的，在成网处理之前，该方法还包括：将经历了交联反应后的聚丙烯纤维依次进行凝固处理、洗涤和干燥。

优选的，所述凝固处理的方法包括：将经历了交联反应后的聚丙烯纤维浸入碱性水溶液中。更优选的，所述碱性水溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙的水溶液或氨水中的任意一种，所述碱性水溶液的质量浓度为1-10质量％；所述凝固处理的时间为1-12h。本发明的发明人在研究中发现，通过如上的凝固处理，能够在不影响改性效果的情况下，增强聚丙烯纤维的机械强度，进一步保证制备得到的网膜能够长期运行仍然能够保证有效。

其中，所述洗涤和干燥的方法不受特别的限制，只要能够除去凝固处理后的聚丙烯纤维上附着的杂质和洗涤后附着的液体即可。优选的，所述洗涤的方法为用去离子水冲洗12小时以上；所述干燥的方法为在75-85℃的条件下烘干。

根据本发明，优选的，所述成网处理的方法包括：依次进行梳理成网、针刺、热合加固。能够理解的是，所述梳理成网即使用梳理机对纤维进行梳理，使其排列整齐成型，所述针刺即使用针刺机对成型的纤维进行针刺，使纤维之间相互交缠联结成网，所述热合加固即使用热熔粘合机进一步使纤维固定成型制成网膜。

根据本发明，优选的，所述成网处理的条件使得所述交联改性网膜的克重为150-650g/m

第二方面，本发明提供了如上所述的方法制备的交联改性网膜。

根据本发明，优选的，所述网膜具有三维网状结构。

根据本发明，优选的，所述网膜中，来自聚丙烯的结构单元和来自亲水改性化合物的结构单元的含量比为100：5-30。

根据本发明，优选的，所述网膜的克重为150-650g/m

根据本发明，优选的，所述网膜中还含有抗氧剂。

根据本发明，优选的，所述网膜中，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的含量比为9-99：1。

第三方面，本发明提供了如上所述的交联改性网膜在处理含油污水中的应用。

第四方面，本发明提供了一种含油污水的处理装置，按照物料的走向，该处理装置依次包括：贮液罐和油水分离器；

其中，所述贮液罐用于贮存含油污水；所述油水分离器内装填有如上所述的交联改性网膜，用于进行油水分离；

其中，所述油水分离器还分别与产水罐和集油罐相连，所述产水罐用于接收来自油水分离器的水相，所述集油罐用于接收来自油水分离器的油相。

根据本发明，优选的，所述含油污水的处理装置还包括位于所述贮液罐和油水分离器之间的污水罐，所述污水罐用于接收来自于贮液罐的含油污水并输送至油水分离器。其中，所述污水罐设有污水罐进口、污水罐出口和气体进口；其中，所述污水罐进口通过管道与所述贮液罐连通，所述污水罐出口通过管道与所述油水分离器连通，所述气体进口用于向所述污水罐内输入气体，以将含油污水推入油水分离器。

根据本发明，优选的，所述含油污水的处理装置还包括位于所述贮液罐和污水罐之间的管道上的污水泵，用于将贮液罐内的污水泵入污水罐内。

根据本发明，优选的，按照物料走向，所述含油污水的处理装置还包括所述污水罐与油水分离器之间的管道上依次设置的流量调节阀、流量计和进料泵。

根据本发明，优选的，所述油水分离器上设置有污水进口，水相出口和油相出口。所述污水进口位于油水分离器的上部。其中，所述污水进口用于把来自贮液罐的含油污水引入油水分离器，所述水相出口用于把通过交联改性网膜分离后得到的水相引出油水分离器并引入产水罐，所述油相出口用于把通过交联改性网膜分离后得到的油相引出油水分离器并引入集油罐。

能够理解的是，将含油污水通过所述油水分离器进行分离时，其中装填的交联改性网膜具有亲水疏油的功能，在选择性截留和聚结分离的共同作用下，水相将通过交联改性网膜，进入油水分离器下部，油相将被截留，留在油水分离器上部。优选的，所述油相出口位于所述油水分离器的顶部，所述水相出口位于所述油水分离器的下部。

根据本发明，优选的，所述产水罐通过管道与所述油水分离器的水相出口连通，所述集油罐通过管道与所述油水分离器的油相出口连通。

其中，采用如上所述的装置进行含油污水的处理时，处理过程安全、防爆，而且处理后不会产生废渣，效率较高，运行成本较低。

第五方面，本发明提供了一种含油污水的处理方法，所述方法在如上所述的装置中进行，该方法包括：将贮液罐中的含油污水引入油水分离器中，进行油水分离。

根据本发明，为了能够进一步提高油水分离效率，优选的，所述交联改性网膜的装填体积与油水分离器的体积比为1：2-4，(例如，可以为1：2，1：3，1：4)。其中，所述装填体积可以为在本领域常规的装填操作下，装填的网膜的体积。例如，可以为在0.2MPa下，分层压实装填到油水分离器床层的网膜的体积。

根据本发明，优选的，所述油水分离器中，相对于装填体积为300L的交联改性网膜，含油污水的进速为0.1-0.5m

根据本发明，优选的，所述含油污水的温度为40-60℃。

根据本发明一种特别优选的实施方式，按照如下的方法进行交联改性网膜的制备和含油污水的处理：

(1)制备纺丝液：取熔融指数为550-650g/10min的聚丙烯和抗氧剂三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的用量比为17-21:1，将他们加入到带有搅拌装置的纺丝釜中进行混合，加热至187-193℃进行熔融，并在通氮气条件下搅拌3.3-3.7h，停止搅拌后，在187-193℃下静置脱泡0.8-1.2h，得到纺丝液。然后将纺丝液经过滤网过滤。

纺丝：将过滤后的纺丝液，通过管道输入螺杆挤出机进行挤出，挤出的温度为183-187℃；再经计量泵通过纺丝组件的喷丝头进行喷丝，喷丝的温度为147-153℃，喷丝头孔径为0.8-1.2mm；然后经高温气流拉伸后形成初生纤维，拉伸气流温度为143-147℃，拉伸的纺丝速度为280-310m/min；然后采用13-15℃的空气对初生纤维进行冷却，得到粗细均匀的聚丙烯纤维。

将聚丙烯纤维先用乙醇浸泡洗涤5.5-6.5h，再用去离子水清洗至少3次，去除吸附在聚丙烯纤维表面的杂质，然后置于烘箱中，在70℃条件下，干燥24h以上，除去表面吸附的水分。

预处理：将聚丙烯纤维浸入戊二醛溶液(第一交联剂溶液)，进行预处理，得到表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维，并且，相对于1kg的聚丙烯纤维，第一交联剂溶液的中第一交联剂的质量为280-370g；预处理的时间为46-49h，预处理的温度为49-51h。预处理后，将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维晾干，以除去表面附着的溶剂。

沉积：将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维浸入亲水改性化合物溶液中，在49-51℃下进行沉积34-38h，其中，亲水改性化合物是分子量为8000-12000的羧甲基壳聚糖，并且，所述亲水改性化合物溶液的用量，使得所述网膜中，按重量计，来自聚丙烯的结构单元和来自亲水改性化合物的结构单元的含量比8-11:1。使亲水改性化合物在聚丙烯纤维表面沉积后取出，得到沉积后的聚丙烯纤维，并晾干。

交联反应：将沉积后的聚丙烯纤维浸入戊二醛溶液(第二交联剂溶液)中，同时加入质量浓度为34-38质量％的盐酸(催化剂)，相对于1kg的聚丙烯纤维，所述催化剂的用量为26-34g，在53-58℃和搅拌条件下进行交联反应4.5-5.5h，其中，相对于1kg的聚丙烯纤维，所述第二交联剂溶液中的第二交联剂的质量为140-180g。将经历了交联反应后的聚丙烯纤维浸入质量浓度为7.5-8.5％的氢氧化钙水溶液中进行凝固处理5.5-6.5h，然后用去离子水冲洗12小时以上，再在80℃的条件下烘干，得到改性聚丙烯纤维。

成网处理：取改性聚丙烯纤维，经梳理成网、针刺、热合加固后制得具有三维网状的交联改性网膜。

(2)将网膜分层压实装填到油水分离器的床层中，所述网膜的装填体积与油水分离器的体积比为1：2.5-3.5；

(3)将贮液罐内温度为45-55℃的含油污水通过污水泵泵入污水罐中；

(4)开启流量调节阀、流量计，经由进料泵将污水罐内的液体泵入油水分离器内，通过调节流量调节阀，控制使得，相对于装填体积为300L的交联改性网膜，进水流量在0.1-0.2m

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，以下实施例和测试例中：

抗氧剂168，成分为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；

抗氧剂B215，成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的混合物；

抗氧剂B225，成分为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；

聚丙烯熔融指数的测定，均通过ASTMD1238-13方法，在温度为230℃、负载砝码为2.16公斤时进行测定；

所述克重的测试方法为：先用克重测试器取样，然后用天平称重，得到的克数除以面积就是克重(g/m

聚丙烯纤维直径利用XL-30场发射扫描电镜进行测定。

拉伸强度采用美国INSTRON公司的3342万能材料试验机测试，试样的总长为40mm，测试温度为25℃，载入速度为40mm/min。

水中的含油量照国家标准《GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定》进行测定。

除油率计算方法为：

其中，C

C表示产水罐中水相的含油量，单位为mg/L。

并且，如无特别指明，所述材料均为市售。

如图1所示，本发明的含油污水的处理装置，按照物料的走向，依次包括贮液罐1、污水泵2、污水罐3、流量调节阀4、流量计5、进料泵6、油水分离器7、产水罐8和集油罐9。其中，贮液罐1用于贮存含油污水，其中的污水温度40-60℃，其通过管道与污水泵2相连；污水泵2通过管道与污水罐3的污水罐进口相连，用于将贮液罐1内的含油污水泵入污水罐3中。污水罐3的污水罐出口通过管道与进料泵6相连，在该管道上依次设有流量调节阀4和流量计5，进料泵通过管道与油水分离器7的污水进口相连，用于将污水罐3中的污水泵入油水分离器7中进行处理。油水分离器7内装填改性网膜，以对含油污水进行处理，即将油相和水相分离。油水分离器包括油相出口和水相出口，油相出口通过管道与集油罐9相连，水相出口通过管道与产水罐8相连。

实施例1-9和对比例1-2

(1)制备纺丝液：取聚丙烯和抗氧剂，加入到带有搅拌装置的纺丝釜中进行混合，加热至一定温度熔融，并在通氮气条件下搅拌一段时间，停止搅拌后静置脱泡，得到纺丝液。然后将纺丝液经过滤网过滤。

纺丝：将过滤后的纺丝液，通过管道输入螺杆挤出机进行挤出；再经计量泵通过纺丝组件的喷丝头进行喷丝；然后经高温气流拉伸后形成初生纤维；采用空气对初生纤维进行冷却，得到粗细均匀的聚丙烯纤维。

将聚丙烯纤维先用乙醇浸泡洗涤，再用去离子水清洗至少3次，去除吸附在聚丙烯纤维表面的杂质，然后置于烘箱中，在70℃条件下，干燥24h以上，除去表面吸附的水分。

预处理：将聚丙烯纤维浸入第一交联剂溶液中，进行预处理，得到表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维。预处理后，将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维晾干，以除去表面附着的溶剂。

沉积：将表面覆盖交联剂的聚丙烯纤维浸入亲水改性化合物溶液中，进行沉积，使亲水改性化合物在聚丙烯纤维表面沉积一段时间后取出，得到沉积后的聚丙烯纤维，并晾干。

交联反应：将沉积后的聚丙烯纤维浸入第二交联剂溶液，同时加入催化剂，在搅拌条件下进行交联反应。将经历了交联反应后的聚丙烯纤维浸入碱性水溶液中进行凝固处理，然后用去离子水冲洗12小时以上，再在80℃的条件下烘干，得到改性聚丙烯纤维。

(3)成网处理：取改性聚丙烯纤维，经梳理成网、针刺、热合加固后制得具有三维网状的交联改性网膜。

实施例1-9和对比例1-2各步骤条件参数和各物料参数，以及网膜的克重、厚度见表1-5。

表1

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表2

表3

表4

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表5

其中，对比例1按照实施例5的方法进行，不同的是，不进行改性；对比例2按照实施例5的方法进行，不同的是，不将所述聚丙烯纤维进行成网处理；其中，m(聚丙烯树脂：抗氧剂)指的是，按重量计，所述聚丙烯和抗氧剂的用量比；m(聚丙烯纤维：亲水改性化合物)指的是，所述聚丙烯纤维和亲水改性化合物溶液中亲水改性化合物的质量比。

测试例1

取某炼化企业含油废水，该废水的pH为8，含油量为15134mg/L。

取实施例1-9和对比例1-2中制备得到的改性网膜，所述网膜在进行本测试之前均已使用6个月以上，分别在如图1所示的含油污水的处理装置中进行含油污水的处理。

具体方法为：

(1)将实施例1-9和对比例1-2制备的产品分别分层压实装填到油水分离器的床层中。

(2)将贮液罐内温度为40-60℃的含油污水通过污水泵泵入污水罐中；

(3)开启流量调节阀、流量计，经由进料泵将污水罐内的液体泵入油水分离器内，通过调节流量调节阀，控制使得，相对于装填体积为300L的改性网膜，含油污水的进速在0.1-0.5m

各操作具体条件见表6。

运行稳定后取产水罐中的水，测定其中的含油量，并计算得到出除油率。结果如表6所示。

其中，所述装填比为交联改性网膜的装填体积与油水分离器的体积比，所述进速即为相对于装填体积为300L的交联改性网膜的进速。

并分别测定实施例1-9和对比例1-2制备的产品的拉伸强度，结果见表6。

表6

通过表6的结果可以看出，采用本发明的技术方案制备得到的交联改性网膜，在运行6个月后，仍然能够在油水分离时，获得较高的除油率，可见本发明的技术方案制备得到的网膜能够保证长期有效。并且，和对比例1的数据对比可以发现，采用本发明制备得到的网膜的拉伸强度和对比例1中没有经过改性的网膜的强度类似，但除油效果更好，说明本发明的技术方案能够在不影响本体材料的力学性能的情况下，还能获得更高的油水分离效果。

此外，采用本发明的技术方案制备所述网膜时，制备过程简单，适用于工业规模生产。而且，采用本发明的装置进行油水分离时，处理过程安全防爆，运行成本低，效率高，不会产生废渣，不造成二次污染。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。