[发明专利]一种高通量抗菌超滤膜及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种高通量抗菌超滤膜，包括以下重量份的各组分：有机溶剂50～70份、聚醚砜10～20份、聚乙二醇2～10份、纳米碳酸钙1～5份、二氧化钛2～5份、大蒜素0.5～2份、硝酸银0.05～0.1份。本发明的高通量抗菌超滤膜，通过在铸膜液中添加二氧化钛、银离子及大蒜素，提高了膜的抗污染及自净性能，延长了膜的使用寿命，同时，无机粒子与大蒜素均能增加膜的成孔性，提高膜的水通量。通过在铸膜液中加入纳米碳酸钙，避免了粒子的团聚，提高了膜的成孔性能及膜的机械强度。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域 ，具体涉及一种高通量抗菌超滤膜及其制备工艺。

背景技术

超滤是指溶液在静压差的推动作用下进行的液相分离的过程，其分离机理是物理筛选作用。超滤技术可以去除生化处理过程中所不能去除的微细颗粒，一般用于污水二级生化处理后的进一步深度处理。超滤技术的应用，克服了传统污水深度处理技术效果不稳定及运行费用高的问题。根据工程使用经验，超滤膜透过量受到料液的速度、操作压力等一系列因素的影响，通过技术参数的合理选取，可以保证出水水质的稳定及可靠。

超滤膜主要是由高分子材料制得，评价超滤膜关键的关键因素有水通量、抗污能力及截留率，在超滤膜的水通量提升时，往往会导致其截留率下降，向铸膜液中添加亲水剂是行业内常用的一种提高超滤膜水通量的方法，亲水剂的优点是能够提高膜的空隙率，在截留率下降不明显的情况下，提高膜的水通量。但是亲水剂的团聚，导致膜的缺陷多，降低超滤膜的强度，随着膜使用时间的延长，亲水剂很容易从超滤膜中脱落，导致膜的亲水性能下降，降低膜的使用寿命。膜污染会缩短超滤膜的使用寿命，降低出水水质，现有技术中主要是通过向待处理水中加入杀菌剂，对超滤膜进行杀菌处理，此种杀菌方式不但处理成本高，同时会导致水体的二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高通量抗菌超滤膜，它可以解决现有技术中超滤膜水通量低，抗污染性能差的问题，为此，本发明还要提供一种高通量抗菌超滤膜的制备方法。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种高通量抗菌超滤膜，包括以下重量份的各组分：有机溶剂50～70份、聚醚砜10～20份、聚乙二醇2～10份、纳米碳酸钙1～5份、二氧化钛2～5份、大蒜素0.5～2份、硝酸银0.05～0.1份。

优选的技术方案，包括以下重量份的各组分：有机溶剂55～65份、聚醚砜15～20份、聚乙二醇3～8份、纳米碳酸钙2～4份、二氧化钛3～4份、大蒜素1～1.5份、硝酸银0.05～0.8份。

优选的技术方案，所述有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或它们的任意混合。

优选的技术方案，所述聚乙二醇与有机溶剂的重量比为1：（10～20）

优选的技术方案，所述纳米碳酸钙的粒径为50mm～80mm。

优选的技术方案，所述聚乙二醇的聚合度为400～2000。

聚乙二醇会影响膜铸膜液的浓度，随着聚乙二醇浓度的升高，铸膜液的浓度升高。铸膜液的浓度过低，膜的机械强度差，铸膜液的浓度过高，膜的孔隙率和孔间互联度减小，膜的表层增厚，膜孔趋向于小孔分布，大大增加了膜孔内的阻力，导致水通量下降。

二氧化钛具有抗菌、抗老化、自洁的性能。

纳米碳酸钠避免了在成膜过程中粒子的团聚，提高了膜的孔隙率。

硝酸银在膜使用的过程中，缓慢的释放银离子，吸附到带负电荷的细胞膜上，并与胞体内部的组分发生反应，银离子能够与细胞内的核酸、蛋白质中的含硫、氨等官能团反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂能力而死亡。