[发明专利]抗菌型中空纤维膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及中空纤维膜制备领域，具体地，涉及一种抗菌型中空纤维膜及其制备方法和应用。该方法包括：(1)在碱性溶液中，将混有银丝的纤维丝进行活化处理，得到活化的纤维丝；(2)将所述活化的纤维丝与制膜液混合，将所得混合物进行编织，得到中空纤维编织管；(3)将所述中空纤维编织管成型为抗菌型中空纤维膜。通过采用本发明的方法制得的抗菌型中空纤维膜，其能够长时地保持较高的抗菌性能，并且在优选的实施方式下，所得的抗菌型中空纤维膜增强的反洗膜破裂压力，可见其支撑层与分离层的结合能力强。

技术领域

本发明涉及中空纤维膜制备领域，具体地，涉及一种抗菌型中空纤维膜及其制备方法和应用。

背景技术

膜分离技术被广泛应用于水处理领域。其中，聚偏氟乙烯是一种综合性能优良的膜材料，它具有较高的拉伸强度和优良的化学稳定性、耐腐蚀性及耐热性，因此常被用于微滤、超滤及纳滤等分离膜的材料。随着膜技术的发展，聚偏氟乙烯在废水处理、生物医疗和食品制造等领域受到越来越多的关注。

但是由于聚偏氟乙烯的疏水性，使其在使用过程中，细菌等微生物很容易在膜表面吸附、增殖而造成生物污染，会导致膜通量大幅度降低，造成膜分离性能的劣化、产水水质的降低和膜寿命的缩短。因此在膜分离领域，对生物污染的防治尤为重要，目前的主要方法包括：在待处理水体中连续通入氯气进行杀菌，但是会对进水水质造成污染；或将待处理水体过滤，去除水中微生物，这样又使得流程工序更加繁琐；或在运行过程中，定期频繁加入次氯酸钠等氧化剂，对膜组件进行灭菌处理，杀死微生物，但是频繁的化学清洗会对膜结构造成破坏，降低膜的使用寿命。因此，制备自身具有抗菌性能的分离膜十分重要。

CN103933867A公开了一种具有抑菌性的PVC中空纤维膜的制备方法，该方法采用超声方法将纳米银粒子分散制膜液中，相转化成膜时将银粒子镶嵌在中空纤维膜内。另外，CN103285740A公开了一种抗菌双层中空纤维膜的制备方法，该方法将银离子负载到分子筛内，随后掺杂到制膜液中，制备膜表面富集载银分子筛的中空纤维膜。但是，上述方法所得的膜在长时间的运行过程中，作为抗菌物质的银的固定并不稳定，致使其在运行过程中，抗菌物质会不断流失，导致膜的抗菌性能下降甚至消失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌性能持久的抗菌型中空纤维膜及其制备方法和应用。

作为本发明的第一类发明，如下：

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种抗菌型中空纤维膜的制备方法，该方法包括：

(1)在碱性溶液中，将混有银丝的纤维丝进行活化处理，得到活化的纤维丝；

(2)将所述活化的纤维丝与制膜液混合，将所得混合物进行编织，得到中空纤维编织管；

(3)将所述中空纤维编织管成型为抗菌型中空纤维膜；

其中，所述制膜液含有成膜聚合物、致孔剂和添加剂A；所述添加剂A为多元醇和数均分子量小于1,000的聚多元醇中的一种或多种。

本发明第二方面提供由上述方法制得的抗菌型中空纤维膜。

本发明第三方面提供包括上述抗菌型中空纤维膜的膜生物反应器。

本发明第四方面提供上述抗菌型中空纤维膜在膜分离中的应用。

通过采用本发明的方法制得的抗菌型中空纤维膜，其能够长时地保持较高的抗菌性能，并且在优选的实施方式下，所得的抗菌型中空纤维膜增强的反洗膜破裂压力，可见其支撑层与分离层的结合能力强；并且，还能够兼具较高的水通量和较高的断裂强度，适用于膜生物反应器。

作为本发明的第二类发明，如下：

该第二类发明的第一方面提供了一种中空编织管的改性方法，包括采用包含多酚化合物和交联聚合物的改性溶液对中空编织管进行改性处理。