一種超濾膜凈水器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超濾膜凈水器，該凈水器包括過濾罐，過濾罐頂部設置有進水口、底部設置有出水口，所述過濾罐內設置有活性炭過濾層和超濾膜過濾層；Al2O3?PVA超濾膜制備方法是：首先制備Al2O3溶膠，再制備Al2O3?PVA鑄膜液，最后凝固成膜制成超濾膜，本發明用Al2O3對PVA進行改性，并在其中參入鈰離子，能有效控制膜層晶型、粒子形貌、孔徑大小及其分布、膜層厚度等，使超濾膜對水中的雜質有優異的截留率和耐酸堿性能，并且具有一定的殺菌性能。本發明提供的超濾膜凈水器結構簡單可靠、凈化效果好，有利于大規模推廣。
【專利說明】
一種超濾膜凈水器
技術領域
[0001 ]本發明涉及水凈化技術領域，具體涉及一種超濾膜凈水器。
【背景技術】
[0002] 世界上超過80%的自來水廠都以添加氯氣作為一種有效的殺菌消毒手段，為了確 保飲用水的微生物指標安全，自來水中必須保持一定量的余氯。我國自來水水質標準余氯 允許范圍是0.2~1.5ppm，一般低于I .Oppm以下。余氯不僅對人體健康有一定的危害，導致 水中具有不愉悅的氣味，同時，會產生許多的氯副產物，對人體的危害甚至大于余氯本身。 如自來水中余氯結合水中有機物時，產生四氯化碳、二氯乙醇、以及三鹵甲烷等。氯、溴、碘， 加上甲烷，所以稱三鹵甲烷，其主要的生成物包括氯仿、一溴二氯甲烷，二溴一氯甲烷、溴仿 等，此四者合稱總三鹵甲烷。水中的總三鹵甲烷進入人體會立即被吸收，產生二氧化碳、氯 離子、碳醯氯等傷害中樞機能、肝、腎、致畸以及致癌。而有些氯副產物在加熱煮沸過程中會 生成更多，所以需要在加熱前除去余氯。
[0003] 超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的 孔隙都是一樣的，屬于深層過濾;后者具有較致密的表層和以指狀結構為主的底層，表層厚 度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200~250微米，屬于表層過濾。工 業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚 氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性 丙稀酸聚合物等等。
[0004] 水是人們平時生活所不可缺少的，水質得好壞直接影響人體健康。我國目前供給 的自來水雖然符合國家得衛生標準，但由于種種原因，目前國內城市自來水的水質普遍較 差，仍然含有一定得雜質和其他微量對人體有害的有機物，影響人體的健康。為此，市面上 有多種凈水裝置，但由于結構比較復雜、成本比較高，因此沒有廣泛使用。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明提供一種超濾膜凈水器，結構簡單，而且能有效清除 水中雜質。
[0006] 本發明采用的技術方案如下： 一種超濾膜凈水器，包括過濾罐，過濾罐頂部設置有進水口、底部設置有出水口，所述 過濾罐內設置有活性炭過濾層和超濾膜過濾層。
[0007] 優選的，所述的活性炭過濾層設置在超濾膜過濾層的上面。
[0008] 優選的，所述的活性炭過濾層和超濾膜過濾層之間還設置有紫外燈。
[0009] 優選的，在濾膜過濾層還設置有紫外燈之間的過濾罐側壁上還設置有閥門，用來 排出過濾罐內的廢水廢渣。
[00?0]優選的，所述的超濾膜過濾層為AI2O3-PVA超濾膜過濾層。
[0011]所述的Al2O3-PVA超濾膜的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份將15~30份AlCl3 · 6H20溶于去離子水中，移入三口圓底燒瓶;于80°C恒 溫水浴中恒溫30min;在閉口條件下邊攪拌邊加入氨水直至溶液pH值為10，抽濾并淋洗，濾 餅溶于去離子水中，80°C水浴恒溫加熱，滴加鹽酸，控制pH值在3.5~4.5,攪拌3h，得到穩定 透明的Al 2O3溶膠； (2) 按重量份將80~100份PVA加入去離子水中在90 °C水浴中加熱、攪拌Ih，待其完全溶 解后，再將步驟(1)制備的Al2O3溶膠與PVA溶液混合，加入3~8份硝酸鈰，繼續攪拌IOh，然后 加入5~10份PEG-400，再繼續攪拌4h，室溫靜置24h脫氣，制備得到鑄膜液； (3) 將步驟(2)中制備的鑄膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4飽和水溶液中過夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去離子水洗凈、浸泡16h，制備得到Al 2O3-PVA超濾膜。
[0012] 有益效果:本發明用Al2O3對PVA進行改性，并在其中參入鈰離子，能有效控制膜層 晶型、粒子形貌、孔徑大小及其分布、膜層厚度等，使超濾膜對水中的雜質有優異的截留率 和耐酸堿性能，并且具有一定的殺菌性能。本發明提供的超濾膜凈水器結構簡單可靠、凈化 效果好，有利于大規模推廣。
【附圖說明】
[0013] 圖1為超濾膜凈水器結構示意圖。
[0014] 其中圖中標記分別表示：1、過濾罐;2、進水口； 3、出水口； 4、活性炭過濾層;5、超濾 膜過濾層;6、紫外燈;7閥門。
【具體實施方式】
[0015] 下面通過具體實施例對本發明作進一步詳細介紹，但不局限于此。
[0016] 實施例1 如圖1所示，一種超濾膜凈水器，包括過濾罐1，過濾罐1頂部設置有進水口 2、底部設置 有出水口 3,所述過濾罐1內自上而下設置有活性炭過濾層4、紫外燈6和超濾膜過濾層5,在 超濾膜過濾層5和紫外燈6之間的過濾罐側壁上還設置有閥門7,用來排出過濾罐內的廢水 廢渣，所述的超濾膜過濾層5使用的是Al 2O3-PVA超濾膜。
[0017] 所述的Al2O3-PVA超濾膜的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份將30份AlCl3 · 6H20溶于去離子水中，移入三口圓底燒瓶;于80°C恒溫水 浴中恒溫30min;在閉口條件下邊攪拌邊加入氨水直至溶液pH值為10，抽濾并淋洗，濾餅溶 于去離子水中，80 °C水浴恒溫加熱，滴加鹽酸，控制pH值在4.5，攪拌3h，得到穩定透明的 Al2O3溶膠； (2) 按重量份將100份PVA加入去離子水中在90 °C水浴中加熱、攪拌Ih，待其完全溶解 后，再將步驟（1)制備的Al2O3溶膠與PVA溶液混合，加入8份硝酸鈰，繼續攪拌IOh，然后加入 10份PEG-400，再繼續攪拌4h，室溫靜置24h脫氣，制備得到鑄膜液； (3) 將步驟(2)中制備的鑄膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4飽和水溶液中過夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去離子水洗凈、浸泡16h，制備得到Al 2O3-PVA超濾膜。
[0018] 在使用超濾膜凈水器時，原水從過濾罐1頂部的進水口 2進入，先流經活性炭過濾 層4進行有害物質吸附，再經過紫外燈6照射殺菌后，最后再經超濾膜過濾層5將剩余雜質過 濾掉，最后從過濾罐1底部的出水口3流出，經一次殺菌兩次過濾后的自來水最后供用戶使 用。
[0019] 實施例2 如圖1所示，一種超濾膜凈水器，包括過濾罐1，過濾罐1頂部設置有進水口 2、底部設置 有出水口 3,所述過濾罐1內自上而下設置有活性炭過濾層4、紫外燈6和超濾膜過濾層5,在 超濾膜過濾層5和紫外燈6之間的過濾罐側壁上還設置有閥門7,用來排出過濾罐內的廢水 廢渣，所述的超濾膜過濾層5使用的是Al 2O3-PVA超濾膜。
[0020] 所述的Al2O3-PVA超濾膜的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份將15份AlCl3 · 6H20溶于去離子水中，移入三口圓底燒瓶;于80°C恒溫水 浴中恒溫30min;在閉口條件下邊攪拌邊加入氨水直至溶液pH值為10，抽濾并淋洗，濾餅溶 于去離子水中，80 °C水浴恒溫加熱，滴加鹽酸，控制pH值在3.5，攪拌3h，得到穩定透明的 Al2O3溶膠； (2) 按重量份將80份PVA加入去離子水中在90 °C水浴中加熱、攪拌Ih，待其完全溶解后， 再將步驟(1)制備的Al2O3溶膠與PVA溶液混合，加入3份硝酸鈰，繼續攪拌IOh，然后加入5份 PEG-400，再繼續攪拌4h，室溫靜置24h脫氣，制備得到鑄膜液； (3) 將步驟(2)中制備的鑄膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4飽和水溶液中過夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去離子水洗凈、浸泡16h，制備得到Al 2O3-PVA超濾膜。
[0021] 在使用超濾膜凈水器時，原水從過濾罐1頂部的進水口 2進入，先流經活性炭過濾 層4進行有害物質吸附，再經過紫外燈6照射殺菌后，最后再經超濾膜過濾層5將剩余雜質過 濾掉，最后從過濾罐1底部的出水口3流出，經一次殺菌兩次過濾后的自來水最后供用戶使 用。
[0022] 實施例3 如圖1所示，一種超濾膜凈水器，包括過濾罐1，過濾罐1頂部設置有進水口 2、底部設置 有出水口 3,所述過濾罐1內自上而下設置有活性炭過濾層4、紫外燈6和超濾膜過濾層5,在 超濾膜過濾層5和紫外燈6之間的過濾罐側壁上還設置有閥門7,用來排出過濾罐內的廢水 廢渣，所述的超濾膜過濾層5使用的是Al 2O3-PVA超濾膜。
[0023]所述的Al2O3-PVA超濾膜的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份將25份AlCl3 · 6H20溶于去離子水中，移入三口圓底燒瓶;于80°C恒溫水 浴中恒溫30min;在閉口條件下邊攪拌邊加入氨水直至溶液pH值為10，抽濾并淋洗，濾餅溶 于去離子水中，80 °C水浴恒溫加熱，滴加鹽酸，控制pH值在4.0，攪拌3h，得到穩定透明的 Al2O3溶膠； (2) 按重量份將90份PVA加入去離子水中在90 °C水浴中加熱、攪拌Ih，待其完全溶解后， 再將步驟(1)制備的Al2O3溶膠與PVA溶液混合，加入5份硝酸鈰，繼續攪拌IOh，然后加入6份 PEG-400，再繼續攪拌4h，室溫靜置24h脫氣，制備得到鑄膜液； (3) 將步驟(2)中制備的鑄膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4飽和水溶液中過夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去離子水洗凈、浸泡16h，制備得到Al 2O3-PVA超濾膜。
[0024]在使用超濾膜凈水器時，原水從過濾罐1頂部的進水口 2進入，先流經活性炭過濾 層4進行有害物質吸附，再經過紫外燈6照射殺菌后，最后再經超濾膜過濾層5將剩余雜質過 濾掉，最后從過濾罐1底部的出水口3流出，經一次殺菌兩次過濾后的自來水最后供用戶使 用。
[0025]對上述實施例1至3的超濾膜凈水器進行凈水實驗，測定其除濁效果和除菌效果， 實驗結果如下表所示：
從上述實驗結果可以看出，經超濾膜凈水器過濾后，能出去水中的大量雜質和菌落，具 有優異的凈水效果，另外，本發明提供的超濾膜凈水器結構簡單可靠、凈化效果好，有利于 大規模推廣。
【主權項】
1. 一種超濾膜凈水器，其特征在于包括過濾罐（I)，過濾罐（1)頂部設置有進水口（2)、 底部設置有出水口（ 3 )，所述過濾罐(1)內設置有活性炭過濾層(4)和超濾膜過濾層(5)。2. 根據權利要求1所述的超濾膜凈水器，其特征在于所述的活性炭過濾層(4)設置在超 濾膜過濾層(5)的上面。3. 根據權利要求1所述的超濾膜凈水器，其特征在于所述的活性炭過濾層(4)和超濾膜 過濾層(5)之間還設置有紫外燈(6)。4. 根據權利要求3所述的超濾膜凈水器，其特征在于在超濾膜過濾層(5)和紫外燈(6) 之間的過濾罐側壁上還設置有閥門（7)。5. 根據權利要求1所述的超濾膜凈水器，其特征在于所述的超濾膜過濾層(5)為Al2O3-PVA超濾膜過濾層。6. 根據權利要求5所述的超濾膜凈水器，其特征在于所述的Al2O3-PVA超濾膜是基于以 下方法制備的： (1) 按重量份將15~30份AlCl3 · 6H20溶于去離子水中，移入三口圓底燒瓶;于80°C恒溫 水浴中恒溫30min;在閉口條件下邊攪拌邊加入氨水直至溶液pH值為10，抽濾并淋洗，濾餅 溶于去離子水中，80°C水浴恒溫加熱，滴加鹽酸，控制pH值在3.5~4.5，攪拌3h，得到穩定透 明的Al 2O3溶膠； (2) 按重量份將80~100份PVA加入去離子水中在90 °C水浴中加熱、攪拌Ih，待其完全溶 解后，再將步驟(1)制備的Al2O3溶膠與PVA溶液混合，加入3~8份硝酸鈰，繼續攪拌IOh，然后 加入5~10份PEG-400，再繼續攪拌4h，室溫靜置24h脫氣，制備得到鑄膜液； (3) 將步驟(2)中制備的鑄膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4飽和水溶液中過夜，使其 充分凝固成膜，把所得膜用去離子水洗凈、浸泡16h，制備得到Al 2O3-PVA超濾膜。
【文檔編號】B01D67/00GK105923867SQ201610460599
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】尤為, 楊燕宗
【申請人】無錫龍盈環保科技有限公司