一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，屬于水處理和膜分離科學(xué)與【技術(shù)領(lǐng)域】。一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，包括中空纖維膜、具有抗菌功能的親水聚合物層；本發(fā)明的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，可防止微生物在膜-水界面上粘附和生長(zhǎng)，避免了微生物對(duì)膜造成的生物污染，可以避免或減少膜組件在使用過(guò)程中的殺菌清洗次數(shù)和消毒用藥量，可改善膜組件的水通量，提高超濾、微濾、納濾膜的分離效果，延緩水通量下降，延長(zhǎng)膜組件的使用壽命，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【專利說(shuō)明】一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，屬于水處理和膜分離科學(xué)與【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]所謂膜組件，就是將膜、固定膜的支撐材料、間隔物或外殼等組裝成的一個(gè)單元，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用于分離體系內(nèi)組分的工具，主要類型有中空纖維式、卷式、板框式、管式等。
[0003]膜技術(shù)被譽(yù)為21世紀(jì)的水處理技術(shù)，在近40年來(lái)發(fā)展日益迅速。與傳統(tǒng)水處理技術(shù)相比，膜技術(shù)具有節(jié)能、投資少、操作簡(jiǎn)便、處理效率高等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用給人類帶來(lái)了巨大的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用范圍很廣泛，既可用于飲用水處理也可用于廢水處理，在某些特殊行業(yè)的水處理方面也有涉足。
[0004]在膜技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，膜污染是最大的問(wèn)題。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，微生物吸附在膜表面，經(jīng)過(guò)堆積、生長(zhǎng)、繁殖形成一層生物膜，造成生物膜污染。這種生物膜污染往往會(huì)造成膜分離性能的惡化和膜壽命的減短，是影響飲用水水質(zhì)安全的重要因素，已經(jīng)成為膜法水處理工藝中的瓶頸之一。
[0005]為了避免細(xì)菌等微生物在膜表面滋生及進(jìn)一步導(dǎo)致膜污染，一般采用定期滅菌的方法，滅菌的操作周期因供給原水的水質(zhì)情況而定，但不管怎樣都縮短了超濾膜組件的工作時(shí)間。對(duì)于城市普通自來(lái)水而言，滅菌的操作周期為夏季7?10天,冬季30?40天,春秋季20?30天。地表水作為供給水源時(shí)，滅菌周期更短。滅菌藥品可用300mg/L次氯酸鈉溶液或1%過(guò)氧化氫水溶液循環(huán)流或浸泡約半小時(shí)。但這些小分子消毒劑殘留在水中會(huì)造成二次污染，對(duì)人體健康造成危害，而從殺菌效果來(lái)講，這些小分子殺菌劑的殺菌效果的持久性較差，這就使它們的應(yīng)用受到一定的限制。
[0006]除了使用滅菌藥品之外，還可采用紫外線或臭氧殺菌。實(shí)用新型專利201320203353.2提供了一種基于超濾的直飲水制備裝置，以市政自來(lái)水為原水，經(jīng)兩級(jí)超濾膜，活性炭吸附、紫外線殺菌，產(chǎn)水安全穩(wěn)定。實(shí)用新型專利201320342111.1公開(kāi)了一種污水處理裝置，在生物膜組件下方設(shè)置紫外線光殺菌器。還可以對(duì)源水進(jìn)行預(yù)處理，例如發(fā)明專利201210264844.8公開(kāi)了一種帶溴樹(shù)脂殺菌處理的分質(zhì)供水超濾機(jī)，通過(guò)安裝前置溴樹(shù)脂濾芯將進(jìn)入超濾膜組件的源水進(jìn)行殺菌消毒處理，能有效延長(zhǎng)過(guò)濾膜的使用壽命，降低超濾機(jī)細(xì)菌滋生。以上方法由于要額外使用紫外線、臭氧設(shè)備或預(yù)處理組件，會(huì)使設(shè)備成本增加，體積增大，占地面積增加。
[0007]制備具有抗菌功能的分離膜是一個(gè)熱點(diǎn)的研究方向，有大量的文獻(xiàn)和專利。一般是將無(wú)機(jī)小分子或者有機(jī)高分子抗菌劑通過(guò)本體共混、表面沉積或接枝、層層自組裝或交聯(lián)等手段與具有分離功能的基膜結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基膜的抗菌改性。例如，發(fā)明專利200610165240.2和200610165242.1合成了抗菌季銨鹽單體甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨(DMAE-BC)，并通過(guò)化學(xué)接枝、輻射接枝和光接枝將DMAE-BC分別接到纖維素纖維和致密聚乙烯薄膜上，共價(jià)結(jié)合抗菌單體的聚合物對(duì)大腸桿菌E.coli有明顯的抑制殺滅效果。發(fā)明專利201010256453.2在分離膜表面原位生成銀納米粒子并形成季銨化交聯(lián)層制備復(fù)合抗菌分離膜。但以上方法只能對(duì)單張膜或者膜絲進(jìn)行小規(guī)模的改性處理，而無(wú)法對(duì)商業(yè)化的膜組件進(jìn)行整體改性。
[0008]另一方面，由于水處理常用的膜材料，如聚烯烴類，主要有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)等，是非極性材料，表面能低，呈現(xiàn)惰性和疏水性，以其制得的膜存在吸水性差、通量低以及抗污染性差等顯著缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中難以充分發(fā)揮膜效能而受到極大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有商業(yè)化水處理用膜組件不具備抗菌功能和親水性差而導(dǎo)致的通量低的問(wèn)題，提供一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件。
[0010]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0011]一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，包括中空纖維膜、具有抗菌功能的未水聚合物層；
[0012]所述的中空纖維膜可以是超濾膜、微濾膜，也可以是納濾膜。
[0013]所述的中空纖維膜材料可以是烯烴類聚合物，包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)，也可以是聚砜(PSf)、聚醚砜(PES)。
[0014]所述膜組件的制備方法采用發(fā)明專利201210249376.7中所公開(kāi)的遠(yuǎn)程等離子體對(duì)膜組件進(jìn)行整體化學(xué)接枝的裝置和方法；但在步驟三中的活性單體溶液中加入引發(fā)劑，使引發(fā)劑與活性單體溶液一起輸送到膜組件內(nèi)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)誘導(dǎo)接枝聚合反應(yīng)，進(jìn)而在膜表面形成聚合物抗菌層。
[0015]所述聚合物抗菌層是由具有抗菌功能的單體在引發(fā)劑的引發(fā)作用下，經(jīng)自由基聚合而成。
[0016]所述具有抗菌功能的單體為可聚合季銨鹽類單體，特征是帶有一個(gè)可聚合雙鍵和一個(gè)具有抗菌功能的季銨鹽基團(tuán)，如甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨(DMAE-BC)，甲基丙烯酰氧乙基-丁基-二甲基溴化銨(MBDAB)和甲基丙烯酰氧乙基-乙基-二甲基溴化銨(MEDAB)。
[0017]所述引發(fā)劑為熱引發(fā)劑，主要為過(guò)硫酸鹽類，如過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鉀，用量為
0.0lwt.% ?5wt.%。
[0018]所述膜組件可以單獨(dú)使用，也可以多個(gè)并聯(lián)使用；可以采用死端過(guò)濾的操作方式，也可以采用錯(cuò)流過(guò)濾的操作方式。死端過(guò)濾時(shí)，待處理水從殼程進(jìn)口進(jìn)入中空纖維膜組件，待處理水充滿膜組件后，關(guān)閉殼程出口，在0.01?0.3MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲進(jìn)入膜絲內(nèi)部(即管程)，然后從第一管程出口或者第二管程出口出來(lái)；第一管程出口和第二管程出口可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用。錯(cuò)流過(guò)濾時(shí)，待處理水從殼程進(jìn)口進(jìn)入中空纖維膜組件，濃縮水從殼程出口出來(lái)；在0.01?0.3MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲進(jìn)入膜絲內(nèi)部(即管程)，然后從第一管程出口或者第二管程出口出來(lái)；第一管程出口和第二管程出口可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用。
[0019]有益效果
[0020]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):[0021](I)本發(fā)明的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，可防止微生物在膜-水界面上粘附和生長(zhǎng)，避免了微生物對(duì)膜造成的生物污染，可以避免或減少膜組件在使用過(guò)程中的殺菌清洗次數(shù)和消毒用藥量，改善膜組件的水通量，提高超濾、微濾、納濾膜的分離效果，延緩水通量下降，延長(zhǎng)膜組件的使用壽命，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
[0022](2)本發(fā)明的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，將具有抗菌功能的聚合物通過(guò)接枝的方式連接到高分子膜材料上，在過(guò)濾的同時(shí)實(shí)現(xiàn)消毒，使得傳統(tǒng)水處理操作中相互獨(dú)立的殺菌和過(guò)濾兩個(gè)環(huán)節(jié)合二為一，不僅避免了小分子消毒劑對(duì)水體和環(huán)境的二次污染，而且避免了紫外線、臭氧等殺菌設(shè)備的使用，降低了成本，還使水處理設(shè)備更加緊湊和簡(jiǎn)潔。膜組件既可以用于飲用水凈化，也可用于處理廢水的膜生物反應(yīng)器。
[0023](3)本發(fā)明的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，由于傳統(tǒng)的化學(xué)接枝、輻射接枝和光接枝的手段都不適用于膜組件整體規(guī)模的膜處理，因此，現(xiàn)有技術(shù)通常是對(duì)膜絲進(jìn)行改性后再裝成膜組件，且處理時(shí)間長(zhǎng)，效率低，而本發(fā)明可直接對(duì)商業(yè)化的水處理用膜組件進(jìn)行處理，處理時(shí)間短，效率高，適合規(guī)?；幚恚姨幚砉に囍兄簧婕拔⒘恳l(fā)劑和低濃度抗菌單體水溶液，具有環(huán)境友好的工藝特點(diǎn)。
[0024](4)本發(fā)明的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，膜組件經(jīng)過(guò)改性后，所結(jié)合的具有抗菌功能的聚合物還可以改善膜的親水性，提高通量和抗污染性能，從而提高單位時(shí)間內(nèi)的水處理能力以及改善膜污染問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件；
[0026]圖2為實(shí)施例1中膜組件連續(xù)運(yùn)行48小時(shí)后的膜組件中膜的掃描電鏡照片(a)原膜組件；(b)抗菌膜組件；
[0027]圖3為實(shí)施例4中膜組件運(yùn)行6天后的膜組件中膜的掃描電鏡照片(a)原膜組件；(b)抗囷I旲組件。
[0028]其中，1-中空纖維膜組件；2_中空纖維膜絲；3_殼程進(jìn)口 ；4_殼程出口 ；5_第一管程進(jìn)(出)口 ；6_第二管程進(jìn)(出)口。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]實(shí)施例1
[0031]PE中空纖維微濾膜組件，平均孔徑0.1-0.2 μ m,長(zhǎng)度為25cm，裝填膜絲數(shù)量為10根。將組件裝入遠(yuǎn)程等離子體膜組件整體改性裝置，在Ar氣流量為0.5sCCm，壓強(qiáng)為40Pa時(shí)，放電功率為100W下，通過(guò)真空泵將Ar等離子體流引入膜組件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件內(nèi)所有膜絲外表面的活化預(yù)處理，280秒后停止。將組件卸下在室溫下暴露在空氣10分鐘，以在表面形成過(guò)氧自由基。將組件裝入溶液循環(huán)組件接枝裝置，將DMAE-BC和過(guò)硫酸銨的水溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵引入中空纖維膜組件，進(jìn)行循環(huán)接枝反應(yīng)，流入方式為外壓式，DMAE-BC和過(guò)硫酸銨的濃度分別為6.0%和0.4%，聚合溫度為50°C，循環(huán)聚合時(shí)間為120分鐘；接枝完成后，用水循環(huán)清洗30分鐘，得到所需性能的中空纖維膜組件。
[0032]通過(guò)測(cè)量膜組件內(nèi)大腸桿菌懸浮液(105Cells/mL)的存活菌落數(shù)隨接觸時(shí)間的變化來(lái)考察膜組件的靜態(tài)抗菌性能，接觸180分鐘后，懸浮液中存活菌落數(shù)減少了約90%。在
0.1MPa下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)濾大腸桿菌懸浮液(105cellS/mL)48小時(shí)，原膜的外表面吸附了大量的可繼續(xù)繁衍的大腸桿菌；而抗菌改性后的膜外表面清潔，僅在組件末端位置發(fā)現(xiàn)幾個(gè)菌落。見(jiàn)附圖2。這進(jìn)一步說(shuō)明了所接枝的抗菌層具有殺滅和/或抑制細(xì)菌的能力。
[0033]原膜組件和抗菌改性后的膜組件均對(duì)大腸桿菌具有100%的截留率，即過(guò)濾滲透水中沒(méi)有檢測(cè)到大腸桿菌。
[0034]用接觸角來(lái)表征膜的親水性,接枝改性后,膜外表面的平均水接觸角從原PE膜的120°下降到45°。說(shuō)明膜組件在改性后親水性大大增強(qiáng)。
[0035]以死端過(guò)濾的操作方式，如圖1所示，待處理水從殼程進(jìn)口 3進(jìn)入中空纖維膜組件1，待處理水充滿中空纖維膜組件I后，關(guān)閉殼程出口 4，在0.1MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲2進(jìn)入膜絲內(nèi)部(即管程)，然后從第一管程出口 5或者第二管程出口 6出來(lái)；第一管程出口 5和第二管程出口 6可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用。原膜和抗菌改性后的膜組件在穩(wěn)態(tài)時(shí)的純水通量分別約為35和85L.m_2.h—1，后者是前者的2.4倍。以錯(cuò)流過(guò)濾的操作方式，如圖1所示，選擇大腸桿菌懸浮液(105cellS/mL)為模擬廢水體系，待處理水從殼程進(jìn)口 3進(jìn)入中空纖維膜組件I，濃縮水從殼程出口 4出來(lái)；在0.1MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲2進(jìn)入膜絲內(nèi)部(即管程)，然后從第一管程出口 5或者第二管程出口 6出來(lái)；第一管程出口 5和第二管程出口 6可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用；連續(xù)運(yùn)行48小時(shí)后，原膜和抗菌改性后的膜組件在穩(wěn)態(tài)時(shí)的通量在4L.m_2.r1和19L.m_2.r1左右，后者是前者的4.8倍。說(shuō)明膜組件在改性后水通量大大增強(qiáng)。
[0036]實(shí)施例2
[0037]PE中空纖維微濾膜組件，平均孔徑0.1-0.2 μ m，長(zhǎng)度為85cm，裝填膜絲數(shù)量為50根。將組件裝入遠(yuǎn)程等離子體膜組件整體改性裝置，在Ar氣流量為lsccm，壓強(qiáng)為50Pa時(shí)，放電功率為40W下，通過(guò)真空泵將Ar等離子體流引入膜組件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件內(nèi)所有膜絲外表面的活化預(yù)處理，280秒后停止。將組件卸下在室溫下暴露在空氣15分鐘，以在表面形成過(guò)氧自由基。將組件裝入溶液循環(huán)組件接枝裝置，將MEDAB和過(guò)硫酸鉀的水溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵引入中空纖維膜組件，進(jìn)行循環(huán)接枝反應(yīng)，流入方式為外壓式，MEDAB和過(guò)硫酸鉀的濃度分別為2.0%和1%,聚合溫度為55°C,循環(huán)聚合時(shí)間為120分鐘；接枝完成后，用水循環(huán)清洗30分鐘，得到所需性能的中空纖維膜組件。
[0038]靜態(tài)抗菌性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，接觸180分鐘后，懸浮液中存活菌落數(shù)減少了約92%。動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)濾大腸桿菌懸浮液(105cells/mL)48小時(shí),原膜的外表面吸附了大量的可繼續(xù)繁衍的大腸桿菌；而抗菌改性后的膜外表面清潔。
[0039]原膜組件和抗菌改性后的膜組件均對(duì)大腸桿菌具有100%的截留率，即過(guò)濾滲透水中沒(méi)有檢測(cè)到大腸桿菌。
[0040]實(shí)施例3
[0041]PP中空纖維微濾膜組件，平均孔徑0.1-0.2 μ m,長(zhǎng)度為45cm，裝填膜絲數(shù)量為20根。將組件裝入遠(yuǎn)程等離子體膜組件整體改性裝置，在Ar氣流量為2Sccm，壓強(qiáng)為15Pa時(shí)，放電功率為70W下，通過(guò)真空泵將Ar等離子體流引入膜組件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件內(nèi)所有膜絲外表面的活化預(yù)處理，240秒后停止。將組件卸下在室溫下暴露在空氣20分鐘，以在表面形成過(guò)氧自由基。將組件裝入溶液循環(huán)組件接枝裝置，將MBDAB和過(guò)硫酸銨的水溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵引入中空纖維膜組件，進(jìn)行循環(huán)接枝反應(yīng)，流入方式為外壓式，MBDAB和過(guò)硫酸銨的濃度分別為3.0%和0.8%,聚合溫度為60°C,循環(huán)聚合時(shí)間為120分鐘；接枝完成后，用水循環(huán)清洗30分鐘；得到所需性能的中空纖維膜組件。
[0042]通過(guò)測(cè)量膜組件內(nèi)大腸桿菌懸浮液(105Cells/mL)的存活菌落數(shù)隨接觸時(shí)間的變化來(lái)考察膜組件的靜態(tài)抗菌性能，接觸180分鐘后，懸浮液中存活菌落數(shù)減少了約95%。動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)濾大腸桿菌懸浮液(IO5ceIlsAiL) 48小時(shí)，原膜的外表面吸附了大量的可繼續(xù)繁衍的大腸桿菌；而抗菌改性后的膜外表面清潔。
[0043]原膜組件和抗菌改性后的膜組件均對(duì)大腸桿菌具有100%的截留率，即過(guò)濾滲透水中沒(méi)有檢測(cè)到大腸桿菌。
[0044]實(shí)施例4
[0045]PVC中空纖維超濾膜組件，截留分子量70KDa，長(zhǎng)度為50cm，裝填膜絲數(shù)量為30根。將組件裝入遠(yuǎn)程等離子體膜組件整體改性裝置，在Ar氣流量為3sCCm，壓強(qiáng)為12Pa時(shí)，放電功率為80W下，通過(guò)真空泵將Ar等離子體流引入膜組件內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)膜組件內(nèi)所有膜絲外表面的活化預(yù)處理，240秒后停止。將組件卸下在室溫下暴露在空氣20分鐘，以在表面形成過(guò)氧自由基。將組件裝入溶液循環(huán)組件接枝裝置，將DMAE-BC和過(guò)硫酸鉀的水溶液通過(guò)蠕動(dòng)泵引入中空纖維膜組件，進(jìn)行循環(huán)接枝反應(yīng)，流入方式為外壓式，DMAE-BC和過(guò)硫酸鉀的濃度分別為5.0%和0.5%,聚合溫度為65°C,循環(huán)聚合時(shí)間為120分鐘；接枝完成后，用水循環(huán)清洗30分鐘，得到所需性能的中空纖維膜組件。
[0046]通過(guò)測(cè)量膜組件內(nèi)大腸桿菌懸浮液(105Cells/mL)的存活菌落數(shù)隨接觸時(shí)間的變化來(lái)考察膜組件的靜態(tài)抗菌性能，接觸80分鐘后，殺菌率即達(dá)到100%。動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)濾大腸桿菌懸浮液(105cells/mL)6天后，對(duì)于原膜組件，膜表面覆蓋了大量污染物，并且發(fā)現(xiàn)許多完整形態(tài)的細(xì)胞個(gè)體，說(shuō)明大腸桿菌沒(méi)有喪失生物活性，仍然可以繼續(xù)繁殖生長(zhǎng)；而抗菌膜組件的表面清潔，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)完整的細(xì)菌個(gè)體(見(jiàn)附圖3)，證明接枝膜具有抗黏附，抑制生物膜形成的能力。
[0047]原膜組件和抗菌改性后的膜組件均對(duì)大腸桿菌具有100%的截留率，即過(guò)濾滲透水中沒(méi)有檢測(cè)到大腸桿菌。
[0048]用接觸角來(lái)表征膜的親水性,接枝改性后，膜外表面的平均水接觸角從原膜的90°下降到45°。說(shuō)明膜組件在改性后親水性大大增強(qiáng)。
[0049]以死端過(guò)濾的操作方式，在0.1MPa下，原膜和抗菌改性后的膜組件在穩(wěn)態(tài)時(shí)的純水通量分別約為8和32L.π-2.h—1，后者是前者的4倍。以錯(cuò)流過(guò)濾的操作方式，選擇大腸桿菌懸浮液(IO5ceIlsAiL)為模擬廢水體系，抗菌膜組件的通量為原膜組件的4倍。運(yùn)行6天后，原膜組件的通量是其初始通量的54%，而抗菌膜組件通量是其初始通量的64%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，其特征在于:包括中空纖維膜、具有抗菌功能的親水聚合物層； 所述的中空纖維膜為超濾膜、微濾膜或者納濾膜； 所述聚合物抗菌層是由具有抗菌功能的單體在引發(fā)劑的引發(fā)作用下，經(jīng)自由基聚合而成； 所述具有抗菌功能的單體為可聚合季銨鹽類單體，特征是帶有一個(gè)可聚合雙鍵和一個(gè)具有抗菌功能的季銨鹽基團(tuán)，如甲基丙烯酰氧乙基-芐基-二甲基氯化銨，甲基丙烯酰氧乙基-丁基-二甲基溴化銨和甲基丙烯酰氧乙基-乙基-二甲基溴化銨。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，其特征在于:所述的中空纖維膜材料為烯烴類聚合物，包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯，也能夠是聚砜、聚醚砜。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，其特征在于:所述中空纖維膜組件的制備方法采用發(fā)明專利201210249376.7中所公開(kāi)的遠(yuǎn)程等離子體對(duì)膜組件進(jìn)行整體化學(xué)接枝的裝置和方法；但在步驟三中的活性單體溶液中加入引發(fā)劑，使引發(fā)劑與活性單體溶液一起輸送到膜組件內(nèi)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)循環(huán)誘導(dǎo)接枝聚合反應(yīng)，進(jìn)而在膜表面形成聚合物抗菌層。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，其特征在于:所述引發(fā)劑為熱引發(fā)劑，主要為過(guò)硫酸鹽類，如過(guò)硫酸銨和過(guò)硫酸鉀，用量為0.0lwt.%?5wt.%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于水處理的抗菌親水中空纖維膜組件，其特征在于:所述膜組件能夠單獨(dú)使用，也能夠多個(gè)并聯(lián)使用；能夠采用死端過(guò)濾的操作方式，也能夠采用錯(cuò)流過(guò)濾的操作方式；死端過(guò)濾時(shí)，待處理水從殼程進(jìn)口進(jìn)入中空纖維膜組件，待處理水充滿膜組件后，關(guān)閉殼程出口，在0.01?0.3MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲進(jìn)入膜絲內(nèi)部，然后從第一管程出口或者第二管程出口出來(lái)；第一管程出口和第二管程出口可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用；錯(cuò)流過(guò)濾時(shí)，待處理水從殼程進(jìn)口進(jìn)入中空纖維膜組件，濃縮水從殼程出口出來(lái)；在0.01?0.3MPa壓力下，水透過(guò)中空纖維膜絲進(jìn)入膜絲內(nèi)部，然后從第一管程出口或者第二管程出口出來(lái)；第一管程出口和第二管程出口可根據(jù)出水需要，選用其中之一，也可同時(shí)使用。
【文檔編號(hào)】B01D71/78GK103752174SQ201410034761
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】趙之平, 劉文芳, 李梅生, 王明興, 陳康成 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)