CN110548401A - 一种抑菌超滤膜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种抑菌超滤膜组件，所述超滤膜组件包括超滤膜层、组隔层和抑菌层，超滤膜层、组隔层和抑菌层依次贴紧设置，在使用时，将抑菌层朝向待处理污水，当需要进行超滤膜组件维护时，可以通过更换抑菌层的方式进行维护，维护方式简单高效，大大降低了企业的时间成本和人力成本。

Description

一种抑菌超滤膜组件
技术领域
本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种抑菌超滤膜组件。
背景技术
膜分离技术作为最节能最环保的分离和浓缩技术，具有十分广阔的发展前景，特别是对于目前的污水处理领域，超滤膜可以滤除污水中的绝大部分有害物质。
然而污水中存在大量的细菌，在长期的过滤过程中，污水中的细菌会在超滤膜的表面聚集，而超滤膜多采用高分子有机材料制成，若细菌长期聚集且温度和酸碱度适宜，细菌是会对超滤膜产生危害的，严重的会导致超滤膜的结构破坏，从而失效，为了避免细菌的聚集，常规操作包括进行接枝改性，增加超滤膜的抗菌性能，或者通过定期清洗的方式对表面聚集的污染物进行去除。接枝改性的方法容易影响超滤膜的性能，且只能降低细菌的影响，并不能完全避免，而定期清洗较为繁琐，增加了时间和人力成本，不利于长期推广。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种结构简单，便于进行清洗维护的一种抑菌超滤膜组件。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种抑菌超滤膜组件，所述组件包括超滤膜层、阻隔层和抑菌层，超滤膜层、组隔层和抑菌层依次贴紧设置。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述超滤膜层由如下重量份数配比的铸膜液制成：
高分子聚合物 10-25份
成孔剂 3-8份
溶剂 70-85份。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述高分子聚合物为聚砜或聚醚砜。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述成孔剂为聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。
更进一步优选的，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述阻隔层为无纺布。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述抑菌层包括如下重量份数的原料：
在以上技术方案的基础上，优选的，所述抑菌层的制备方法包括如下步骤：
步骤一、绝干条件下混合再生纸浆、醋酸纤维和淀粉，投入均料机中混合均匀，得到第一混合料；
步骤二、向第一混合料中加入乙醇，常温搅拌10-30min，得到纸浆；
步骤三、将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸；
步骤四、混合二十八烷醇、胡桃醌和乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在50-70℃下烘干1-2h，得到抑菌层。
在以上技术方案的基础上，优选的，步骤二与步骤四中所使用乙醇的量相同。
本发明的抑菌超滤膜组件相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的抑菌超滤膜组件采用可分离的三层结构，利用抑菌层进行抑菌，阻隔层可以防止抑菌层直接与超滤膜层接触，在使用一定时间后可以直接对抑菌层进行替换，达到维护保养的目的，维护方式简单高效；
(2)抑菌层所采用的基本原料容易获得且成本低廉，二十八烷醇和胡桃醌均具有一定的抑菌性能，且二十八烷醇的生物相容性好，无毒无害，不存在二次污染的问题，意外的发现，两者协同具有光谱抑菌效果，可以对大部分的有害细菌进行抑制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明抑菌超滤膜组件的剖视图。
图中：1-超滤膜层、2-组隔层、3-抑菌层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，在具体实施方式中，本发明的抑菌超滤膜组件，其包括超滤膜层1、阻隔层2和抑菌层3，超滤膜层1、组隔层2和抑菌层3依次贴紧设置。
在具体实施方式中，所述超滤膜层1由如下重量份数配比的铸膜液制成：
高分子聚合物 10-25份
成孔剂 3-8份
溶剂 70-85份。
在具体实施方式中，所述高分子聚合物为聚砜或聚醚砜。
在具体实施方式中，所述成孔剂为聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。
在具体实施方式中，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
在具体实施方式中，所述阻隔层2为无纺布。
在具体实施方式中，所述抑菌层3包括如下重量份数的原料：
在具体实施方式中，所述抑菌层3的制备方法包括如下步骤：
步骤一、绝干条件下混合再生纸浆、醋酸纤维和淀粉，投入均料机中混合均匀，得到第一混合料；
步骤二、向第一混合料中加入乙醇，常温搅拌10-30min，得到纸浆；
步骤三、将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸；
步骤四、混合二十八烷醇、胡桃醌和乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在50-70℃下烘干1-2h，得到抑菌层。
在具体实施方式中，步骤二与步骤四中所使用乙醇的量相同。
实施例1
制备超滤膜层：称取100g聚砜、30g聚乙二醇和700gN-甲基吡咯烷酮，常温下混合搅拌20min，得到铸膜液，将铸膜液置于真空脱泡机中脱泡1h，脱泡完毕，通过平板刮膜机刮膜成型后干燥，得到超滤膜，超滤膜的厚度为200μm。
制备抑菌层：称取100g再生纸浆、20g醋酸纤维和80g淀粉，在均料机中混合搅拌20min，得到第一混合料，向第一混合料中加入250g乙醇，常温搅拌10min，得到纸浆，将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸，称取10g二十八烷醇、10g胡桃醌和250g乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在50℃下烘干1h，得到抑菌层。
将超滤膜层、无纺布和抑菌层依次叠加固定，形成抑菌超滤膜组件。
实施例2
制备超滤膜层：称取250g聚醚砜、80g聚乙烯吡咯烷酮和850N,N-二甲基甲酰胺，常温下混合搅拌30min，得到铸膜液，将铸膜液置于真空脱泡机中脱泡2h，脱泡完毕，通过平板刮膜机刮膜成型后干燥，得到超滤膜，超滤膜的厚度为200μm。
制备抑菌层：称取200g再生纸浆、50g醋酸纤维和200g淀粉，在均料机中混合搅拌30min，得到第一混合料，向第一混合料中加入350g乙醇，常温搅拌30min，得到纸浆，将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸，称取50g二十八烷醇、30g胡桃醌和350g乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在70℃下烘干2h，得到抑菌层。
将超滤膜层、无纺布和抑菌层依次叠加固定，形成抑菌超滤膜组件。
实施例3
制备超滤膜层：称取150g聚砜、50g聚乙二醇和800N,N-二甲基乙酰胺，常温下混合搅拌40min，得到铸膜液，将铸膜液置于真空脱泡机中脱泡3h，脱泡完毕，通过平板刮膜机刮膜成型后干燥，得到超滤膜，超滤膜的厚度为200μm。
制备抑菌层：称取150g再生纸浆、40g醋酸纤维和150g淀粉，在均料机中混合搅拌40min，得到第一混合料，向第一混合料中加入300g乙醇，常温搅拌20min，得到纸浆，将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸，称取30g二十八烷醇、20g胡桃醌和300g乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在60℃下烘干1.5h，得到抑菌层。
将超滤膜层、无纺布和抑菌层依次叠加固定，形成抑菌超滤膜组件。
实施例4
制备超滤膜层：称取200g聚砜、60g聚乙烯吡咯烷酮和750N,N-二甲基甲酰胺，常温下混合搅拌30min，得到铸膜液，将铸膜液置于真空脱泡机中脱泡5h，脱泡完毕，通过平板刮膜机刮膜成型后干燥，得到超滤膜，超滤膜的厚度为200μm。
制备抑菌层：称取160g再生纸浆、30g醋酸纤维和120g淀粉，在均料机中混合搅拌20min，得到第一混合料，向第一混合料中加入300g乙醇，常温搅拌15min，得到纸浆，将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸，称取20g二十八烷醇、20g胡桃醌和300g乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在55℃下烘干2h，得到抑菌层。
将超滤膜层、无纺布和抑菌层依次叠加固定，形成抑菌超滤膜组件。
将实施例1-4所制备的抑菌超滤膜组件与市售超滤膜进行抑菌性能对比，分别配置白色念球菌培养液、大肠杆菌皮培养液、金黄色葡萄球菌培养液和铜绿假单胞菌培养液，采用实施例1-4所制备的抑菌超滤膜组件和市售超滤膜对培养液进行过滤，并对过滤前后的超滤膜表面进行菌群数测定，结果如下：
以上实施方式中，实施例1-4的超滤膜在过滤的过程中，抑菌层靠近培养液，以上数据不难看出，本发明的抑菌超滤膜组件能够有效抑制常见的细菌附着于超滤膜层，从而能够有效保护超滤膜，同时抑菌层可以进行更换，便于进行维护管理，降低企业生产成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述超滤膜组件包括超滤膜层(1)、阻隔层(2)和抑菌层(3)，超滤膜层(1)、组隔层(2)和抑菌层(3)依次贴紧设置。
2.如权利要求1所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述超滤膜层(1)由如下重量份数配比的铸膜液制成：
高分子聚合物 10-25份
成孔剂 3-8份
溶剂 70-85份。
3.如权利要求2所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述高分子聚合物为聚砜或聚醚砜。
4.如权利要求2所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述成孔剂为聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮。
5.如权利要求2所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种。
6.如权利要求1所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述阻隔层(2)为无纺布。
7.如权利要求1所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述抑菌层(3)包括如下重量份数的原料：
8.如权利要求7所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，所述抑菌层(3)的制备方法包括如下步骤：
步骤一、绝干条件下混合再生纸浆、醋酸纤维和淀粉，投入均料机中混合均匀，得到第一混合料；
步骤二、向第一混合料中加入乙醇，常温搅拌10-30min，得到纸浆；
步骤三、将纸浆进行捞纸晾晒和剪切后形成生纸；
步骤四、混合二十八烷醇、胡桃醌和乙醇，搅拌溶解，得到喷涂液，将喷涂液喷涂在生纸表面，喷涂完毕，在50-70℃下烘干1-2h，得到抑菌层。
9.如权利要求8所述的一种抑菌超滤膜组件，其特征在于，步骤二与步骤四中所使用乙醇的量相同。
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