[发明专利]纳米银核微孔过滤膜、过滤装置及过滤膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于饮用水净化技术领域，特别是涉及一种纳米银核微孔过滤膜、安装上述纳米银核微孔过滤膜的过滤装置，以及上述过滤膜的制备方法。

背景技术

水是生命之源，生活饮用水水质的好坏与人们的身体健康密切相关。据世界卫生组织(WHO)调查表明：全世界80％的疾病和50％的儿童死亡都与饮用水被污染有关。由于饮用不良水质导致的消化疾病、传染病、皮肤病、糖尿病、癌症、结石病、心血管病等多达100多种，全世界每年有5000万儿童死亡，3500万人患心血管病，7000万人患结石病，9000万人患肝炎，3000万人死于肝癌和胃癌。在我国，因为水质污染而引起的各种疾病越来越多，解决水质污染问题迫在眉睫。

国家环境部门统计，我国82％的河流受到不同程度的污染：在我国七大水系中，不适合做饮用水源的河段已接近40％：城市水域中78％的河段不适合作饮用水源：约50％的城市地下水受到污染。随着现代工业的飞速发展，水体正受到工业废水，汽车尾气、农药等中的苯、酚等有机化学污染及重金属的污染越来越严重。

在自然水体中，虽然存在由工业污染带来的有机化学污染物及重金属，但经自来水厂多种水净化技术处理，如自然沉淀、膜生物反应器生物降解有机污染、絮凝过滤去除重金属等，水质是能够达到我国饮用水卫生标准的要求。然而，自来水出厂后，经过漫长的输水管网及高楼水塔、水箱等设施，增加的污染物甚多，诸如铁锈、污垢、细菌等，直接饮用很不安全。

因此在自来水管路终端加装水净化装置使自来水达到能够直接饮用的要求，是解决输水管路污染的有效方法之一。水中存在大量致病细菌，若不进行灭菌处理，不能被直接饮用。灭菌处理通常可采用高温灭菌或过滤清除的方法。

目前，用于直饮水过滤的技术主要是反渗透和微滤。反渗透由于将水中所有杂质包括所有离子全部去除，使水成为纯净水，水的溶解力极强而不适宜作为饮用水。用于制备直饮水的微滤膜较为理想的是陶瓷滤芯，但其微孔为迷宫状的，孔径分布宽，过滤精度受到限制，此外，深层过滤机理使其容易造成死端过滤，滤膜再生能力差。

核微孔膜由于制造方法的特殊性，其孔径均一、孔型规则、膜很薄，过滤液体时能100％去除粒径大于孔径的不容颗粒，且由于电介质材质使其生物稳定性和化学稳定性好，亦不存在物质脱落污染滤液问题，是目前为止最为理想的液体精确过滤材料。孔径小于0.2微米的核微孔膜可以过滤清除水中100％的细菌，而使水质澄清且无菌而可以直接饮用。然而，使用0.2微米的核微孔膜过滤水，由于水的表面张力作用，必须采用一定的负压或加压的方法方能使过滤进行，这样不可避免的要增加设备，一方面增加消费成本，另一方面即使采用压力过滤，过滤速度也非常缓慢，除非大幅度增加膜面积，这些缺点使核微孔膜在直饮水过滤领域一直无用武之地。此外，对于野外江河湖海水源地的小型便携直饮水过滤器开发而言，核微孔膜更是始终没有应用的可能。

孔径为2.0微米以上的核微孔膜可去除池塘水中大部分不溶性颗粒物，而使浑水澄清，且配以简单滤器即可达到很快的过滤速度，但是孔径大于2微米的核微孔膜不能过滤清除水中100％的细菌，制备的水还不能直接饮用。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种纳米银核微孔过滤膜。本发明的第二目的是提供一种过滤装置。本发明的第三目的是提供一种纳米银核微孔过滤膜的制备方法。本发明需要解决孔径超过2.0微米的核微孔过滤膜不能彻底过滤掉水中有害微生物的技术问题。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种纳米银核微孔过滤膜，包括具有核微孔的滤膜本体，在所述滤膜本体的表面及核微孔内壁上具有纳米银层。

本发明如上所述的纳米银核微孔过滤膜，进一步，所述滤膜本体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺材料。

本发明如上所述的纳米银核微孔过滤膜，进一步，所述核微孔的孔径大于等于1.0微米；所述纳米银层的厚度为2nm～90nm。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种过滤装置，所述过滤装置包括纳米银核微孔过滤膜、滤斗和盛水容器，所述滤斗用于支撑纳米银核微孔过滤膜；纳米银核微孔过滤膜包括具有核微孔的滤膜本体，在所述滤膜本体的表面及核微孔内壁上具有纳米银层。

本发明如上所述的过滤装置，进一步，所述滤膜本体为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺材料。

本发明如上所述的过滤装置，进一步，所述核微孔的孔径大于等于1.0微米；所述纳米银层的厚度为2nm～90nm。