[發明專利]一種復合超濾管膜濾芯的制備方法

有效

• 申請號: 201010600914.3
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102120146A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 余水;李明仁
• 申請（專利權）人: 廈門建霖工業有限公司
• 主分類號: B01D69/04
• 分類號: B01D69/04;B01D71/02;B01D67/00;B01D61/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及一種復合超濾管膜濾芯，特別是涉及一種用于凈水材料的復合超濾管膜濾芯的制備方法。

背景技術

隨著社會的發展和生活水平的提高，人們對生活質量的要求越來越高，清潔安全的飲用水對人們的生活質量的影響是不容忽視的。水是各類病菌傳播的主要載體，人類所患疾病的80％與水污染有關。獲得干凈安全的飲用水已成為世界范圍內的熱門議題。而另一方面，水的污染卻是日趨嚴重，江河湖泊等地表水及部分地區的地下水都存在不同程度的污染，水質性的缺水問題已引起人們的廣泛關注。

飲用水中的主要污染物有可溶性的重金屬離子、砷離子、微量有機污染物、消毒副產物、硝酸鹽、亞硝酸鹽及病原菌、病毒和病原微生物等，目前被廣泛采用的凈水材料主要有活性炭、分子篩、KDF和納米濾膜等。

活性炭是一種多孔徑的炭化物，有極豐富的孔隙構造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用由物理及化學的吸附力而形成，其外觀色澤呈黑色。活性炭的主要功能是去除部分余氯及吸附異味，能凈化水質，令水質口感清甜。活性炭的主要成份除了炭以外，還包含了少量的氫、氮、氧，其結構外形似以一個六邊形，由于不規則的六邊形結構，確定了其多體積及高表面積的特點，每克活性炭所具有的有比表面相當于1000m²之多。

凱得菲(KDF)是高純度的銅/鋅合金顆粒，它通過微電化學氧化-還原反應進行水處理工作，在與水接觸時，合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數小的原電池系統，這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度，可以清除水中高達99％的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物。對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。

無機膜因其良好的耐高溫、耐腐蝕、生物惰性、易清洗、壽命長等特點已廣泛應用于機械、電子、化學、醫藥衛生、生物、食品、環保等領域，用于流體的分離、澄清、除菌、凈化等。

中國專利ZL99125595公開一種凈水用的過濾體及其制法和應用，用麥飯石、活性炭、活性煤的至少一種的顆粒，配合粘劑壓制干燥而成過濾層，再將多孔微孔陶瓷濾芯設置于過濾層的內層，以達到除雜、除污、除味、除色、除臭及活化水質的作用。該發明的不足之處在于只是將麥飯石、活性炭、活性煤的一種或者幾種顆粒簡單粘接壓制而成，凈水原理是利用麥飯石、活性炭、活性煤的對水中有害物質的吸附作用，存在過濾層吸附有機物后成為細菌繁殖的溫床、容易導致出水細菌含量超標、存在使用壽命短和細菌滋生的問題，而且對水中重金屬離子的去除效果不好。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種復合超濾管膜濾芯的制備方法。

本發明包括以下步驟：

1)將銅化合物、鋅化合物和銀化合物用去離子水溶解配制為混合溶液后，將介孔材料加入混合溶液中，控制溫度為25～100℃，充分攪拌，讓介孔材料充分吸附金屬離子，得負載金屬離子的介孔材料；

在步驟1)中，所述銅化合物可為硫酸銅、氯化銅、乙酸銅等中的至少一種，所述鋅化合物可為硫酸鋅、氯化鋅、乙酸鋅等中的至少一種，所述銀化合物可為硝酸銀等；所述銅化合物、鋅化合物和銀化合物的質量比可為：銅化合物200～800，鋅化合物200～800，銀化合物1～10；所述介孔材料可為天然沸石、硅藻土、麥飯石等中的至少一種；所述介孔材料與混合溶液的質量比可為(50～5)∶1。

2)將烘干后的負載金屬離子的介孔材料與載體和分散劑混合，攪拌，制備成復合漿料；

在步驟2)中，所述烘干后的負載金屬離子的介孔材料與載體和分散劑的質量比可為烘干后的負載金屬離子的介孔材料100、載體100～300、分散劑0.2～1；所述載體可為去離子水、乙醇等中的至少一種；所述分散劑為聚乙烯醇、硅溶膠、羧甲基纖維鈉等中的至少一種。所述攪拌的時間可為1～2h。

3)將復合漿料注入金屬管內，旋轉離心成型，得復合超濾膜管生坯；

在步驟3)中，所述旋轉離心成型可以轉速為5000～15000rpm，旋轉5～15min離心成型。

4)將復合超濾膜管生坯經烘干后脫模，在還原氣體下，微波燒結后，冷卻，制成復合超濾管膜濾芯。

在步驟4)中，所述還原氣體可為氫氣、一氧化碳等中的至少一種；所述燒結的溫度可為1100～1600℃。

所制得的復合超濾管膜濾芯的孔徑為50～1000nm，孔隙率為30％～55％，直徑為20～200mm，長度為100～1000mm，壁厚為3～15mm。

與現有技術相比，本發明具有以下突出優點：