本发明涉及油水分离膜材料制备，具体涉及一种快速导水纤维膜及其制备方法和在分离含油废水中的应用。
背景技术：
1、目前，常用处理废乳化液的技术有酸析、混凝/絮凝破乳、化学破乳剂破乳、蒸发分离和膜分离技术等。其中，膜分离技术具有操作简便、油水分离效果好、能耗低、药剂投加量少、次生危废产量少等优点，是高效低碳处理废乳化液的理想手段。
2、然而，传统膜分离技术主要利用粒径筛分的截留作用去除乳化液中油类物质，为实现对微/纳米级油滴的有效截留，往往使用超滤膜甚至纳滤膜进行过滤分离。过滤过程因膜孔极小和孔隙率低的特征存在高压驱动和过滤通量较低的缺点。除此之外，废乳化液中的油滴极易粘附或堵塞滤水型膜材料的表面和孔道，造成不可逆的膜污染。因此，如何提高膜过滤通量、克服粒径筛分作用的限制、缓解膜污染迫在眉睫。
3、研究者们针对上述问题陆续开发了具有亲水疏油性质和破乳功能的膜材料，该类材料可缓解油滴的粘附污染，并在一定程度上促进油滴聚并，实现膜破乳。然而，不可避免的滤饼层污染问题对通量的抑制作用仍未得到妥善解决。
4、cn112777689a公开了一种具有梯度结构的超亲水纳米纤维膜高效处理水包油乳化液的方法。该方法采用静电纺丝技术，制得的超亲水纳米纤维膜仅在重力作用下通过蒸馏水预润湿，然后可直接过滤分离水包油乳化液，滤膜仅使用清水简单清洗后便能直接重复使用。该超亲水纳米纤维膜具有一定抗污染性能，几乎不存在不可逆污染。但是，在分离表面活性剂稳定的纳米乳液时，仍存在明显的滤饼层污染。虽然，滤饼层的存在在一定程度上能够提高污染物截留率，但分离过程中逐渐加重的滤饼层污染会造成通量严重衰减。实际上，该材料并未妥善解决膜污染问题，其过滤性能有待加强；除此之外，由于该材料表层为纤薄的分离层，分离层极易受损或脱落，材料整体的机械性能相对较弱。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有的受粒径筛分作用限制造成的通量低以及膜污染严重的问题，并克服膜破乳过程中滤饼层污染造成通量衰减和纤维膜机械性能弱的缺陷。
2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种快速导水纤维膜，该快速导水纤维膜包括依次层叠设置的导水纤维骨架层、破乳纺锤纤维层、支撑纤维层；
3、其中，用于形成所述导水纤维骨架层的导水组合物，以及用于形成所述支撑纤维层的组合物中均含有聚丙烯腈，且所述聚丙烯腈的含量为c1；用于形成所述破乳纺锤纤维层的组合物中含有聚丙烯腈，且所述聚丙烯腈的含量为c2；且所述c1为6～10wt％，所述c2为3.5wt％；
4、其中，所述导水纤维骨架层的网格孔的平均直径>所述破乳纺锤纤维层的膜孔的平均直径；
5、所述导水纤维骨架层的水接触角>所述破乳纺锤纤维层的水接触角。
6、本发明的第二方面提供一种制备本发明第一方面所述快速导水纤维膜的方法，该方法包括以下步骤：
7、(1)将静电纺丝工作液a、接收基体进行第一纺丝处理，得到结构为静电纺丝工作液a-接收基体的支撑纤维层；所述静电纺丝工作液a中含有聚丙烯腈，且所述聚丙烯腈的含量为6～10wt％；所述第一纺丝处理的条件至少满足：纺丝时间为4～6h；
8、(2)将静电纺丝工作液b、支撑纤维层进行第二纺丝处理，得到结构为破乳纺锤纤维层-支撑纤维层的中间体；所述静电纺丝工作液b中含有聚丙烯腈，且所述聚丙烯腈的含量为3.5wt％；所述第二纺丝处理的条件至少满足：纺丝时间为4h；
9、(3)将静电纺丝工作液a、所述中间体进行第三纺丝处理，得到结构为导水纤维骨架层-破乳纺锤纤维层-支撑纤维层的快速导水纤维膜；所述第三纺丝处理的条件至少满足：所述静电纺丝工作液a的供液速度为1ml/h、纺丝时间为50～70min；
10、在所述快速导水纤维膜中，所述导水纤维骨架层的网格孔的平均直径>所述破乳纺锤纤维层的膜孔的平均直径。
11、本发明的第三方面提供本发明第二方面所述的快速导水纤维膜在分离含油废水中的应用；所述含油废水包括实验室配制的水包油模型乳化液、实际机械加工领域产生的复杂废乳化液和实际餐厨含油废水；且所述含油废水中油滴的平均粒径为200～10000nm。
12、本发明提供的快速导水纤维膜至少具有以下有益效果：
13、(1)本发明提供的快速导水纤维膜在最大程度地保留了膜面的亲水疏油性和抗污染性的前提下，可自驱动水相快速渗透，能够在实现高效油水分离的同时，显著缓解膜污染，并大幅提高膜过滤通量。
14、(2)本发明提供的快速导水纤维膜能够摆脱传统膜分离技术对粒径筛分作用的依赖，利用微滤膜破乳分离纳米乳液，为高效低碳处理废乳化液提供新途径。
1.一种快速导水纤维膜，其特征在于，该快速导水纤维膜包括依次层叠设置的导水纤维骨架层、破乳纺锤纤维层、支撑纤维层；
2.根据权利要求1所述的快速导水纤维膜，其中，所述导水纤维骨架层的网格孔的平均直径为2.9～3.3μm；
3.根据权利要求1或2所述的快速导水纤维膜，其中，所述破乳纺锤纤维层的膜孔的平均直径为0.58～0.62μm；
4.根据权利要求1-3任意一项所述的快速导水纤维膜，其中，所述快速导水纤维膜的厚度为22～30μm；
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的快速导水纤维膜，其中，在所述快速导水纤维膜中，所述导水纤维骨架层由高分子纤维i构成，且所述高分子纤维i的平均直径为200～500nm；
6.一种制备权利要求1-5中任意一项所述快速导水纤维膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述接收基体为将处理后的不锈钢网固定在静电纺丝机的接收滚轴上得到的；
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述第二纺丝处理的条件至少满足：接收滚轴的转速为40～60rpm、所述静电纺丝工作液a的供液速度为1ml/h。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，第三纺丝处理的条件至少满足：接收滚轴的转速为40～60rpm。
10.权利要求1-9中任意一项所述的快速导水纤维膜在分离含油废水中的应用；所述含油废水包括实验室配制的水包油模型乳化液、实际机械加工领域产生的复杂废乳化液和实际餐厨含油废水；且所述含油废水中油滴的平均粒径为200～10000nm。
