[发明专利]一种抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜及制备方法。

背景技术

随着人口的迅速增长和经济的繁荣发展，水资源在人类生产和生活中发挥的作用与日俱增，是人类赖以生存的资源。但是人们的过度消耗和工业行为污染导致水资源严重紧缺，对本来就极其稀缺的淡水资源造成了严重威胁，面临如此严峻的形势，寻求一条高效节能的水资源再生技术迫在眉睫。

反渗透膜分离技术以其高通量、高脱盐、操作简便、运行能耗低、对环境无污染等优势，广泛应用于海水和苦咸水淡化、工业废水处理、超纯水制备等领域，已成为主流的水处理技术。然而，膜污染现象的存在导致反渗透膜分离性能下降，频繁的膜清洗又会降低膜的使用寿命，提高成本，是阻碍其进一步发展的重要瓶颈。

膜污染是指水溶液中的有机物分子、无机离子、胶体和微生物通过与膜表面产生一系列的物理、化学作用吸附和沉积形成一层致密污染层的过程，导致膜孔堵塞，通量降低，膜分离性能衰退的现象。针对反渗透膜污染问题，很多研究人员做了大量的工作对膜进行表面改性来提高其抗污染性，但是由于在工业废水中存在的污染物种类繁多，如有机物、无机盐和微生物等，每一种污染物的作用机理都不甚相同，而很多报道的改性方法只是一步反应固载一种官能团，即只能针对缓解单一一种污染，没有普遍适用性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜。

本发明的第二个目的是提供一种条件温和，能耗低，操作简便的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜，其特征是用(V)所示：

其中：B为芳香聚酰胺反渗透复合膜

一种抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将芳香聚酰胺反渗透复合膜依次用异丙醇和去离子水洗涤，避光自然风干；

(2)将步骤(1)处理后的聚酰胺反渗透复合膜浸泡在甲醇中，依次加入端羟基醛化的聚乙二醇单甲醚、带有端氨基的杀菌剂和异氰基乙酸甲酯，在25-60℃下搅拌1-24h；

(3)用去离子水洗涤，得到抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜(V)。

芳香聚酰胺反渗透复合膜的类型优选低压低能耗型、苦咸水淡化型或海水淡化型。

端羟基醛化的聚乙二醇单甲醚、带有端氨基的杀菌剂和异氰基乙酸甲酯最好是等摩尔。

端羟基醛化的聚乙二醇单甲醚的重均分子量为600-5000。

带有端氨基的杀菌剂都可以用于本发明，优选的是：磺胺甲基恶唑、三-(2-氨乙基)胺或氯贝胆碱。

本发明的优点：

本发明一步反应同时在膜上固载PEG长链和杀菌剂，操作简单，条件温和，制备的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜既可以抗有机物和无机物污染，又具备抗菌性能。

附图说明

图1为抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜生成示意图。

图2为芳香聚酰胺反渗透复合膜和抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透膜的傅里叶变换红外光谱图。其中a为芳香聚酰胺反渗透复合膜，b和c分别为以三-(2-氨乙基)胺和磺胺甲基恶唑为抗菌剂的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜。

图3为芳香聚酰胺反渗透复合膜和抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透膜的X射线光电子能谱图。其中A-C为全谱图，A’-C’为对C1s的分峰图，A和A’对应芳香聚酰胺反渗透复合膜，B和B’对应于以三-(2-氨乙基)胺为抗菌剂的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜，C和C’对应于以磺胺甲基恶唑为抗菌剂的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜。

具体实施方式

本发明一步反应同时接枝亲水性PEG长链和杀菌剂，制备既能抗有机物和无机物污染又具备抗菌性能的抗污染抗菌芳香聚酰胺反渗透复合膜。

通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限度的范围。下面结合实例对本发明作进一步的说明。