[发明专利]带有抗菌源的微孔过滤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体过滤装置，该流体过滤装置具有流体入口，流体出口，以及位于入 口与出口之间、贯穿微孔过滤器的流体通路，该微孔过滤器具有适合的孔径，可通过物理粒 径分离来过滤细菌或细菌和病毒。

背景技术

典型地，用于消除饮用水中的微生物的家庭式水净化设备有两种方式：化学灭活或机械 过滤。

如果是化学灭活，通常使用卤化介质，如氯或碘。例如，在使用碘源的水净化器械中， 碘和碘化物从树脂释放到水中，从而使微生物灭活，通常，是在水流过该装置时，在相对较 短的接触时间和停留时间内完成的。灭活效果是接触和停留时间与卤化介质浓度的乘积。为 了达到一定的微生物灭活效果，接触和停留时间越短，卤化介质所需的浓度就越高。这种高 浓度的卤素被用户从水中吸收，将导致水的味道和气味变异，长期使用也可能危害健康。为 了避免这种负面影响，剩余的碘和碘化物通常在最后的处理步骤，即水被释放使用之前，用 碘清除剂去除。活性碳，例如颗粒状活性碳(GAC)，常被用作清除剂，此外，活性碳也可用 银或铜来处理，以增加抗菌的效果。由于碘是相当昂贵的物质，减少碘的使用更为可取。

另一方面，无卤素的机械过滤器，通过粒径分离，可以用于微生物的净化。例如，本技 术领域中公知的陶瓷过滤器，这种过滤器可用于水过滤，无需添加碘或氯。例如，市面上有 售的，JP陶瓷有限公司和Fairey工业陶瓷有限公司(FICL)生产的陶瓷过滤器。

在现有技术中，已经公开了其它无需对水进行卤素处理的系统。例如公告号为 WO98/15342和WO98/53901的国际专利申请所指出的初级水系统，公开了带有中空纤维/管 束的流体过滤器，其具有微孔纤维壁，需要进行处理的水可从中流过。由于微孔纤维壁的微 滤和超滤薄膜特性，阻止了微生物流入这些纤维壁中。根据壳体的设计，聚集的微生物、无 机沉淀物和腐植酸可从薄膜表面被冲掉，从而恢复薄膜的过滤性能，以防滤液堆积成“滤饼” 并堵塞薄膜的细孔。荷兰公司IMT和也开发出商用的中空纤维膜筒体， 其带有前向冲洗系统。清除及恢复薄膜表面功能的性能，取决于冲洗功率(流速)和滤饼的 密度。对薄膜使用寿命来说，最关键的是薄膜上游生物膜的培育，这是通过机械分离来实现 的，但不能使连带着腐植酸的微生物灭活。

已转让给Argonide公司的，专利号为6,838,005的美国专利，公开了另一个无卤素的水 过滤器的例子，该过滤器作为公司销售的一款产品，注册商品名为在这款产品中，多孔玻璃纤维基质中设有氧化铝纳米纤维，通过使微生物吸附在纳米纤维上 将其过滤掉。微生物和无机沉淀物被带大量正电荷的氧化铝吸引，并永久地停留，不会在过 滤器基质中释放。过滤器的使用寿命取决于流入的水中的污染物水平以及过滤器的性能。 无卤素过滤器的优点在于，它的寿命相对较长，无需再填充或更换卤素源，并且能避免卤素 的味道，以及避免最终释放的水可能对健康造成的影响。然而，缺点是在过滤器内部生物膜 的形成，会导致薄膜的细孔被堵塞，而且万一薄膜破裂，会造成大量微生物从生物膜中释放 出来的风险。

发明内容

因此，本发明的目的在于改进现有技术的过滤器，通过避免或至少大幅度地降低微生物 在过滤器内繁殖的风险。

本发明目的是通过以下技术方案实现的：一种流体过滤装置，该流体过滤装置具有流体 入口，流体出口，以及入口与出口之间、贯穿于微孔过滤器的流体路径，该微孔过滤器具有 适合的孔径，可通过物理粒径分离来过滤细菌或细菌和病毒，该流体过滤装置还包括抗菌源， 将抗菌物质添加至流体通路中的流体，该流体通路是指位于流体入口与微孔过滤器的入口表 面之间的通路，

典型地，微孔过滤器采用一层薄膜或多层薄膜的形式。尽管表面上不需要抗菌物质，例 如卤素，然而，在这些多孔过滤器中，由于微生物能被细孔过滤，通过使用抗菌物质，例如 卤素，可使过滤器得到大大的改进，因为抗菌物质能阻止生物膜在微孔过滤器之内或之上的 形成，例如在过滤器薄膜的入口表面，以及防止微孔过滤器的内部发生结垢，例如在过滤器 薄膜壁的内部。这一优点是有许多原因的。