專利名稱：一種抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜的制作方法
一種抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬水處理領(lǐng)域，具體是指一種用于水處理的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜。技術(shù)背景
反滲透技術(shù)是一種高效、節(jié)能的綠色新型分離技術(shù)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作條件溫和、處理量大、分離效率高等突出特點(diǎn)，已在海水和苦咸水淡化、廢水處理與資源化、生物制品分離、環(huán)境工程、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并已取得了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；近年來(lái)，隨著全球水資源短缺日益嚴(yán)重、水污染日益加重，反滲透技術(shù)在海水淡化和水回用領(lǐng)域得到了更廣泛的應(yīng)用和重視。
但是反滲透膜分離技術(shù)的應(yīng)用瓶頸之一是膜污染，膜污染已嚴(yán)重制約了反滲透技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用與推廣，尤其是在高污染水處理、水回用以及化工分離等領(lǐng)域中的應(yīng)用。膜污染將直接導(dǎo)致膜的滲透通量顯著下降，系統(tǒng)的生產(chǎn)效率降低、運(yùn)行成本和能耗增加；膜污染還將導(dǎo)致系統(tǒng)的頻繁清洗、裝置不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)、膜的截留特性嚴(yán)重劣化、產(chǎn)水水質(zhì)變差、 膜壽命降低和膜的頻繁更換。
生物污染是目前導(dǎo)致反滲透膜性能劣化的重要原因之一，而使用氧化殺菌劑是控制和消除生物污染的有效途徑。但是，目前廣泛使用的聚酰胺類復(fù)合反滲透膜的耐氯抗氧化性能較差，已嚴(yán)重制約了反滲透技術(shù)在高污染水處理、水回用以及化工分離等領(lǐng)域中的應(yīng)用。因而，如何提高現(xiàn)有反滲透膜的抑菌和抗氧化性能，是提高復(fù)合反滲透運(yùn)行效率、延長(zhǎng)其使用壽命的關(guān)鍵。
在提高聚酰胺類復(fù)合反滲透膜抗污染性能方面，要通過(guò)膜表面涂敷、表面化學(xué)改性、表面接枝等化學(xué)物理方法，改變反滲透膜的化學(xué)物理性質(zhì)如表面親水性、表面粗糙度和表面電荷等，提高反滲透復(fù)合膜的抗污染性能。Uemura和Kuriharal通過(guò)在聚酰胺復(fù)合反滲透表面涂敷聚乙烯醇(PVA)保護(hù)層來(lái)提高反滲透膜的親水性和耐污染性Jennifer等通過(guò)在聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面涂覆聚醚-酰胺嵌段共聚物來(lái)提高抗污染性；Wilbert等用兩種T-X系列和P系列聚環(huán)氧乙烯型非離子表面活性劑，處理商用聚酰胺反滲透復(fù)合膜，提高膜的抗蛋白質(zhì)污染能力。Kang等人在初生態(tài)聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面接枝聚乙二醇，在提高膜表面親水性的同時(shí)又降低了膜表面粗糙度，從而提高了膜的抗污染性能freger以及Gilron等均采用氧化還原法(以K2S2O8和K2S2O5作為引發(fā)劑)在聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面接枝具有親水性的丙烯酸、甲基丙烯酸等支鏈，使膜表面粗糙度降低，從而減弱了污染物在膜表面的吸附，同時(shí)膜接觸角減小，膜親水性增強(qiáng)，因此膜的耐污染性增強(qiáng)；Belfer等采用輻射接枝法在商用聚酰胺復(fù)合膜表面分別接枝甲基丙烯酸支鏈和聚乙二醇甲基丙烯酸支鏈，由于親水性基團(tuán)-COOH的存在，膜在整個(gè)pH值范圍內(nèi)均具有較高的負(fù)Zeta電位， 從而改善了膜的抗污染能力；同樣，Belfer等在聚酰胺反滲透復(fù)合膜表面上接枝丙烯腈支鏈，也取得了較好的抗污染效果。
在提高局限類復(fù)合反滲透膜抗氧化性方面，中國(guó)專利200610051219. X (公開(kāi)號(hào) CN101147846A)通過(guò)用過(guò)硫酸溶液對(duì)聚酰胺復(fù)合反滲透膜的聚酰胺層進(jìn)行處理，使得復(fù)合反滲透膜的耐氯性能和抗污染性能得到了大大提高。
因而，盡管目前在抗污染及耐氧化反滲透膜的研究開(kāi)發(fā)方面已取得了很大的進(jìn)展，但是制備具有抑菌和抗氧化功能的復(fù)合反滲透膜，仍是膜學(xué)術(shù)界和膜工業(yè)界追求的目標(biāo)之一。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜。提高反滲透膜的抑菌、抗氧化和耐污染性能，延長(zhǎng)反滲透膜的使用壽命
本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的
一種抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，包括無(wú)紡布層、多孔支撐層和在多孔支撐層上的高分子脫鹽層，其特征在于將高分子脫鹽層在含高分子抑菌材料的過(guò)硫酸鹽溶液中浸泡， 然后烘干，得到抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜。
作為優(yōu)選，上述的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜中，所述的高分子脫鹽層是聚酰胺類高分子；作為更佳選擇，所述的聚酰胺類高分子為全芳香聚酰胺，或芳香聚酰胺-脲，或芳香聚酰胺-氨基甲酸酯，或芳族-脂族混合聚酰胺；
具體分子式表示如下
A :全芳香聚酰胺
權(quán)利要求
1.一種抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，包括無(wú)紡布層、多孔支撐層和在多孔支撐層上的高分子脫鹽層，其特征在于所述的高分子脫鹽層是經(jīng)在含高分子抑菌材料的過(guò)硫酸鹽水溶液中浸泡，然后烘干，得到抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜；其中高分子抑菌材料的質(zhì)量濃度為o. 1-10. Owt %,過(guò)硫酸鹽的質(zhì)量濃度為 0. 1-10. 0wt%，溶液pH為7. 0-9. 0，浸泡時(shí)間為10-120分鐘；高分子抑菌材料為絲膠，或絲素，或它們的混合物；高分子脫鹽層是聚酰胺類高分子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，其特征在于所述的聚酰胺類高分子為全芳香聚酰胺，或芳香聚酰胺-脲，或芳香聚酰胺-氨基甲酸酯，或芳族-脂族混合聚酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，其特征在于所述的過(guò)硫酸鹽是過(guò)硫酸鉀，或過(guò)硫酸銨，或過(guò)硫酸鈉，或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，其特征在于高分子抑菌材料的質(zhì)量濃度為0. 2-5. Owt %,過(guò)硫酸鹽的質(zhì)量濃度為0. 2-5. Owt %,溶液pH為7. 5-8. 5，浸泡時(shí)間為10-120分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜，其特征在于所述反滲透膜為平板膜，或中空纖維膜，或管式膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高分子分離膜，具體是指一種用于水處理的抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜。構(gòu)成包括無(wú)紡布層、多孔支撐層和在多孔支撐層上的聚酰胺高分子脫鹽層，其特點(diǎn)是將高分子脫鹽層在含高分子抑菌材料的過(guò)硫酸鹽溶液中浸泡，然后烘干，得到抑菌抗氧化復(fù)合反滲透膜。本發(fā)明通過(guò)用含有抗菌材料的過(guò)硫酸鹽溶液對(duì)現(xiàn)有含聚酰胺高分子脫鹽層的復(fù)合反滲透膜進(jìn)行處理，使得復(fù)合反滲透膜的親水性、抗菌性能和耐氧化性能得到大大提高，具有很好的抑菌抗氧化性能。本發(fā)明還具有易于制備，脫鹽率高及水通量大的特點(diǎn)。本發(fā)明的反滲透膜具有廣泛的用途。
文檔編號(hào)B01D67/00GK102527253SQ20121000721
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者丁國(guó)良, 俞三傳, 徐淑宏, 趙經(jīng)緯 申請(qǐng)人:杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司