本發(fā)明涉及水處理及濃縮分離技術領域,尤其是指一種抗生物污染的反滲透膜制備方法及制備裝置。
背景技術:
反滲透膜是一種模擬生物半透膜制成的人工半透膜,一般使用高分子材料制成,如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜或芳香族聚酰胺膜。反滲透膜表面微孔的直徑一般在0.1-1nm之間,透過性的大小與膜本身的化學結構有關。反滲透膜可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。
反滲透膜以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑,對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑逆著自然滲透的方向作反向滲透,從而在膜的低壓側得到透過的滲透液,高壓側得到濃縮液。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得純水。
然而,現(xiàn)有技術中,反滲透膜如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜或芳香族聚酰胺膜容易被氧化,使用壽命較短,同時,不具有抗菌殺菌效果。
有鑒于此,本發(fā)明研發(fā)出一種克服所述缺陷的抗生物污染的反滲透膜制備方法及制備裝置,本案由此產(chǎn)生。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種抗生物污染的反滲透膜制備方法及制備裝置,該方法制備的反滲透膜不僅具有良好的純水通量和脫鹽率,而且具有優(yōu)異的抗生物污染性能。
為達成上述目的,本發(fā)明的解決方案為:
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材經(jīng)過含有抗菌添加劑的有機相中,該有機相為乙二醇乙基丙烯酸脂或丙烯酸氨基-2-甲基-丙磺酸;再經(jīng)過含有引發(fā)劑的水相處理;然后進行烘干處理,得到抗生物污染的反滲透膜。
進一步,烘干處理后還包括漂洗與風干步驟。
進一步,反滲透膜基材為聚酰胺類反滲透膜。
進一步,抗菌添加劑為丙烯酸胍或氨基丙烯酸,抗菌添加劑的含量為有機相質量分數(shù)的1-3%。
進一步,有機相所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或二甲基甲酰胺。
進一步,反滲透膜基材以0.1-0.3m/min的速度經(jīng)過含有抗菌添加劑的有機相。
進一步,水相中引發(fā)劑的質量濃度為有機相的2-5%;引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
進一步,水相中含有質量分數(shù)為5%的NaCl。
進一步,烘干處理的溫度為50-70℃。
一種抗生物污染的反滲透膜制備裝置,包括有機相容器、水相容器和烘箱;該有機相容器、水相容器和烘箱依序設置,有機相容器中裝有抗菌添加劑的有機相,有機相為乙二醇乙基丙烯酸脂或丙烯酸氨基-2-甲基-丙磺酸,水相容器裝有含引發(fā)劑的水溶液;反滲透膜基材依次經(jīng)有機相容器、水相容器和烘箱。
采用上述方案后,本發(fā)明反滲透膜基材經(jīng)過含有抗菌添加劑的有機相后,反滲透膜基材表面基團氫鍵和有機相中的單體形成氫鍵作用,然后和含有不飽和鍵的抗菌添加劑在引發(fā)劑下進行聚合交聯(lián)反應,表面即得到含有有機抗菌功效的聚合物,使得制備的反滲透膜不僅具有良好的純水通量和脫鹽率,而且具有優(yōu)異的抗生物污染性能。
同時,水相中含有NaCl,在交聯(lián)聚合得到抗菌聚合物的同時又不會完全堵住原基材表面的孔隙,保證抗菌功效的同時又不影響水通量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明反滲透膜制備裝置示意圖。
標號說明
有機相容器1 水相容器2
烘箱3 反滲透膜基材4
漂洗與風干機構5。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明做詳細描述。
實施例一
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.1m/min的速度通過含有質量分數(shù)為1%的丙烯基胍的乙二醇乙基丙烯酸脂有機相中,有機相中所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺,然后再以0.1m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相2%的過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過50℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
實施例二
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.1m/min的速度通過含有質量分數(shù)為1%的氨基丙烯酸的乙二醇乙基丙烯酸脂有機相中,有機相中所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺,然后再以0.1m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相2%過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過50℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
實施例三
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)為的1%丙烯基胍的丙烯酸氨基-2-甲基-丙磺酸有機相中,有機相中所用溶劑為二甲基亞砜,然后再以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相3%的過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過50℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
實施例四
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)為2%的氨基丙烯酸的丙烯酸氨基-2-甲基-丙磺酸有機相中,有機相中所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺,然后再以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相3%的過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過50℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
實施例五
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.3m/min的速度通過含有質量分數(shù)為3%的丙烯基胍的乙二醇乙基丙烯酸脂有機相中,有機相中所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺,然后再以0.1m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相5%過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過60℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
實施例六
一種抗生物污染的反滲透膜制備方法,包括以下步驟:將反滲透膜基材以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)為2%的丙烯基胍的乙二醇乙基丙烯酸脂有機相中,有機相中所用溶劑為N,N-二甲基乙酰胺,然后再以0.2m/min的速度通過含有質量分數(shù)占有機相2%的過硫酸銨溶液中,溶液中還含有質量分數(shù)為5%的NaCl,交聯(lián)反應后再經(jīng)過60℃烘箱干燥,最后通過風冷處理后卷繞即可。
如圖1所示,本發(fā)明揭示的一種抗生物污染的反滲透膜制備裝置,包括有機相容器1、水相容器2和烘箱3;該有機相容器1、水相容器2和烘箱3依序設置,有機相容器1中裝有抗菌添加劑的有機相,有機相為乙二醇乙基丙烯酸脂或丙烯酸氨基-2-甲基-丙磺酸,水相容器2裝有含引發(fā)劑的水溶液;反滲透膜基材4依次經(jīng)有機相容器1、水相容器2和烘箱3。
制備裝置還可包括漂洗與風干機構5,漂洗與風干機構5對反滲透膜進行風冷后處理,通常為風扇降溫處理。