[发明专利]抗菌型导流网、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种抗菌导流网，由包括聚合物和抗菌剂的共混物制成，所述抗菌剂为凹凸棒土‑纳米银复合无机粉末，其中，所述凹凸棒土‑纳米银复合无机粉末与聚合物的重量份数比为(0.01‑0.5):100。本发明还涉及所述抗菌导流网的制备方法及其应用。根据本发明，导流网的抗菌性能得到大幅度提高，从而使得整个反渗透系统自身有了抗微生物污染能力，可以大幅度减少反渗透清洗次数，减少了化学清洗溶液对膜元件表面的损伤，有效延长了反渗透膜的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种抗菌型导流网、其制备方法及应用，属于膜法水处理技术领域。

背景技术

反渗透膜分离技术的先进性以及经济、环保和社会效益已被大量反渗透工程实际运行结果所证实。反渗透膜法分离技术的核心是高性能的复合反渗透膜。长期以来，膜污染问题都困扰着反渗透膜技术的发展。反渗透膜的污染物主要包括四类物质：无机物(盐沉淀，例如金属氢氧化物和金属的碳酸盐等)、有机物(自然有机物，例如腐殖酸等)、胶体(悬浮颗粒，例如二氧化硅等)和生物物质(例如细菌、真菌等)。反渗透膜的污染常常是上述四类污染物在膜表面形成一层污染层所导致。污染现象的产生导致了反渗透系统运行过程中需要频繁的对膜进行化学清洗，而频繁的清洗会造成反渗透膜元件使用寿命的降低，增加反渗透系统的运行成本。目前微生物污染依然是反渗透复合膜应用中最常见的问题，严重影响了反渗透复合膜的应用和推广。

为了有效地改善膜自身的抗微生物污染性能，研究者们采用了各种表面改性技术，如吸附、涂覆和接枝等方法将功能单体固定在膜面上。目前有部分研究工作围绕着提高膜面亲水性和改变膜表面荷电性以降低微生物在膜面的吸附来提高反渗透膜的抗微生物污染性能。另外，在反渗透膜面上自组装、原位生长或接枝抗菌型功能单体，以提高膜自身的抗菌性能已成为近些年的研究热点。

反渗透膜的抗菌性能除了与自身的物理性质有关外，还与以其制成的反渗透膜元件的结构有关。目前，卷式反渗透膜元件由进水导流网、反渗透膜和产水导流布及产水中心管组成。反渗透膜元件工作时，原水在一定压力下由进水导流网形成的通道空间高速流过膜片，在这一空间内靠上下膜片的过滤达到纯化脱盐的目的，未过滤水流继续由该空间流出。因为水体中存在的微生物，加上隔网本身网格结构，不可避免造成微生物附着在网格上，造成污染物淤积从而影响膜片的过滤效果。

因而，提高导流网的抗菌性能也是提高反渗透复合膜，尤其反渗透膜系统的抗微生物污染的有效方法之一。尽管目前在抗菌导流网的研究方面取得了较大的进展，但是制备具有抗菌功能的导流网仍是膜学术界和膜工业界追求的目标之一。

发明内容

为解决现有技术中反渗透膜易生物污染，从而降低其使用寿命的问题，本发明提供了一种抗菌型导流网、其制备方法和应用。通过将自制的凹凸棒土-纳米银抗菌复合无机粉末首先与制备导流网的树脂(聚合物)混合均匀，然后通过导流网的成型设备，将抗菌复合无机粉末引入导流网(如进水导流网)中，从而制得抗菌型导流网。采用本发明制得的导流网可抑制反渗透膜元件内细菌生长，减少反渗透膜的清洗频率，提高反渗透膜的工作效率和使用寿命。

根据本发明的一个方面，提供了一种抗菌导流网，由包括聚合物和抗菌剂的共混物制成，所述抗菌剂为凹凸棒土-纳米银复合无机粉末，其中，所述凹凸棒土-纳米银复合无机粉末与聚合物的重量份数比为(0.01-0.5):100。

根据本发明所述的抗菌导流网的一个优选实施方式，纳米银与凹凸棒土的质量比为(10-100):100，如(30-80):100。纳米银的粒径范围为3-100nm。在所述复合无机粉末中，凹凸棒土具有呈棒状或纤维状结构并具有中空的纳米级孔道，凹凸棒土的棒晶直径在10-80nm。

根据本发明所述的抗菌导流网的一个优选实施方式，所述凹凸棒土-纳米银复合无机粉末与聚合物的重量份数比为(0.1-0.5):100，优选为(0.1-0.2):100。