生素類小分子的透過液置于反滲透設備中進行反滲透，加入阻垢劑，加入阻垢劑可以去除水中的鈣鎂離子，降低硬度，防止膜表面結垢，提高通量，將抗生素類小分子在反滲透膜的低壓區(qū)富集，高壓區(qū)即為符合標準的飲用水。
[0056]所述阻垢劑的制備方法是:將HCl氣體鼓吹入N- 二烯丙基-3-丙胺的冷卻水溶液中，得到N- 二烯丙基-3-丙基氯化銨，在進行環(huán)化得到陽離子聚電解質聚丙基氯化銨，再經聚丙烷磷酸酸性水解，得到陰離子電解質，再加入0.01%的馬來酸酐和0.5%的羥基乙叉二膦酸，濃縮至0.2%，即制得所述阻垢劑。
[0057]經測定，經過試驗四處理的水所含抗生素的總濃度降低至0.0096微克/升，去除率達到92.5%o
[0058]試驗五:
[0059]步驟一、選取未經任何處理水源的水0.5L，經測定，其中含有多種抗生素，其中包括四環(huán)素類、磺胺類和林肯霉素，其總濃度為0.128微克/升；
[0060]步驟二、水初步處理:用紗布過濾除去步驟一中的水源中的懸浮物，然后進行臭氧預氧化處理，臭氧投加量為1.75g/m3，再經活性炭吸附，得到預處理的水；
[0061]步驟三、預處理的水經多壁碳納米管修飾超濾膜過濾:將步驟二制備的預處理的水用試驗一制備的多壁碳納米管修飾的超濾膜組成的膜設備系統(tǒng)進行超濾，控制壓力為500Kpa，濾掉大分子成分，得到只含有抗生素類小分子的透過液；
[0062]步驟四、用反滲透法去除抗生素:將步驟三中只含有抗生素類小分子的透過液置于反滲透設備中進行反滲透，加入阻垢劑，加入阻垢劑可以去除水中的鈣鎂離子，降低硬度，防止膜表面結垢，提高通量，將抗生素類小分子在反滲透膜的低壓區(qū)富集，高壓區(qū)即為符合標準的飲用水。
[0063]所述阻垢劑的制備方法是:將HCl氣體鼓吹入N- 二烯丙基-3-丙胺的冷卻水溶液中，得到N- 二烯丙基-3-丙基氯化銨，在進行環(huán)化得到陽離子聚電解質聚丙基氯化銨，再經聚丙烷磷酸酸性水解，得到陰離子電解質，再加入0.01%的馬來酸酐和0.5%的羥基乙叉二膦酸，濃縮至0.85%，即制得所述阻垢劑。
[0064]經測定，經過試驗五處理的水所含抗生素的總濃度降低至0.0075微克/升，去除率達到94.1% ο
[0065]試驗六:
[0066]步驟一、選取未經任何處理水源的水0.5L，經測定，其中含有多種抗生素，其中包括四環(huán)素類、磺胺類和林肯霉素，其總濃度為0.128微克/升；
[0067]步驟二、水初步處理:用紗布過濾除去步驟一中的水源中的懸浮物，然后進行臭氧預氧化處理，臭氧投加量為3g/m3，再經活性炭吸附，得到預處理的水；
[0068]步驟三、預處理的水經多壁碳納米管修飾超濾膜過濾:將步驟二制備的預處理的水用試驗一制備的多壁碳納米管修飾的超濾膜組成的膜設備系統(tǒng)進行超濾，控制壓力為SOOKpa，濾掉大分子成分，得到只含有抗生素類小分子的透過液；
[0069]步驟四、用反滲透法去除抗生素:將步驟三中只含有抗生素類小分子的透過液置于反滲透設備中進行反滲透，加入阻垢劑，加入阻垢劑可以去除水中的鈣鎂離子，降低硬度，防止膜表面結垢，提高通量，將抗生素類小分子在反滲透膜的低壓區(qū)富集，高壓區(qū)即為符合標準的飲用水。
[0070]所述阻垢劑的制備方法是:將HCl氣體鼓吹入N- 二烯丙基-3-丙胺的冷卻水溶液中，得到N- 二烯丙基-3-丙基氯化銨，在進行環(huán)化得到陽離子聚電解質聚丙基氯化銨，再經聚丙烷磷酸酸性水解，得到陰離子電解質，再加入0.01%的馬來酸酐和0.5%的羥基乙叉二膦酸，濃縮至1.5%，即制得所述阻垢劑。
[0071]經測定，經過試驗四處理的水所含抗生素的總濃度降低至0.0038微克/升，去除率達到97.03%o
[0072]由以上試驗可見，采用本發(fā)明制備的多壁碳納米管修飾的超濾膜對水進行過濾，再使用反滲透法，對抗生素的去除率達到92%以上，滿足飲用水標準。
【主權項】
1.一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，其特征在于多壁碳納米管修飾超濾膜的方法是按以下步驟進行的: 一、稱取原料:按照重量份數(shù)稱取12份?27份膜基材、0.1份?4份多壁碳納米管、0.02份?1.1份膜添加劑、0.5份?2份阻隔層成分、0.08份?I份防污層成分、5份?20份分散劑、72份?90份溶劑、0.05份?0.3份表面活性劑和2份?10份致孔劑；所述的膜添加劑為六甲基二硅氧烷；所述的膜基材為氮化硅、聚亞苯基氧化物、聚苯并惡唑、聚酰肼、聚甲亞胺、聚對苯二甲酸乙酯、聚喹喔啉和聚縮醛中的一種或幾種的混合物；所述的致孔劑為LiCl或PEG ;所述的表面活性劑為脫水山梨醇單月桂酸酯、甘油單硬脂酸酯或聚氧乙烯十六烷基醚；所述的阻隔層成分是將等摩爾比的均苯三甲酰氯和間苯二胺混合攪拌Ih?2h制備得到的；所述的防污層成分是由多巴胺與防污聚合物混合而成的，多巴胺與防污聚合物的質量比為1: (3?7)，防污聚合物為三氟氯乙烯共聚物； 二、制備官能化的多壁碳納米管:將步驟一稱取的0.1份?4份多壁碳納米管和0.02份?1.1份的膜添加劑加入到步驟一稱取的5份?20份分散劑中攪拌0.5h?lh，然后在溫度為_40°C?_20°C的條件下真空冷凍干燥12h?24h，得到官能化的多壁碳納米管； 三、制備超濾膜:將步驟一稱取的12份?27份膜基材、72份?90份溶劑、2份?10份致孔劑、0.05份?0.3份表面活性劑和步驟二得到的所有的官能化的多壁碳納米管均勻混合，磁力攪拌12h，然后用靜電紡絲技術制備超濾膜；所述的用靜電紡絲技術制備超濾膜的條件為:電場電位為15千伏?40千伏，集電極與噴絲頭之間的距離為8cm?16cm，溶液流速為20微升/分鐘?45微升/分鐘，然后在去離子水中浸泡24h，得到超濾膜； 四、沉積聚酰胺阻隔層:將步驟三得到的超濾膜以和步驟一稱取的0.5份?2份阻隔層成分的液面成50°?90°的角度浸入到阻隔層成分中，然后浸泡Imin?2min，再勾速豎直取出，得到沉積聚酰胺阻隔層的超濾膜； 五、涂覆防污層:將步驟一稱取的0.08份?I份防污層成分涂覆到步驟四得到的沉積聚酰胺阻隔層的超濾膜表面，得到多壁碳納米管修飾的超濾膜。2.根據(jù)權利要求1所述的一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，其特征在于步驟一中所述的分散劑為甲苯聚苯乙烯-聚3己基噻吩。3.根據(jù)權利要求1所述的一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，其特征在于步驟一中所述的溶劑為N- 二甲基甲酰胺、二惡烷或氯仿。4.根據(jù)權利要求1所述的一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，其特征在于步驟一中所述的阻隔層成分是將等摩爾比的均苯三甲酰氯和間苯二胺混合攪拌2h制備得到的。5.根據(jù)權利要求1所述的一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，其特征在于步驟一中所述的防污層成分由多巴胺與防污聚合物混合而成的，多巴胺與防污聚合物的質量比為1:5。
【專利摘要】一種多壁碳納米管修飾超濾膜的方法，涉及一種修飾超濾膜的方法。本發(fā)明是為了解決目前多壁碳納米管修飾的超濾膜對于ARGs的去除率仍然較低的技術問題。本發(fā)明：一、稱取原料；二、制備官能化的多壁碳納米管；三、制備超濾膜；四、沉積聚酰胺阻隔層；五、涂覆防污層。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明制備的多壁碳納米管修飾的超濾膜對水進行超濾后，可以除去大部分的大分子物質，只剩下極少的小分子物質，再使用反滲透法，即可輕松除掉水中的抗生素類小分子物質；應用本發(fā)明方法進行飲用水的處理，不僅處理工藝簡單，處理效果好，而且成本低，適合推廣實施。本發(fā)明應用于水處理領域。
【IPC分類】B01D71/38, B01D69/02, B01D71/48, B01D61/14, B01D71/60, B01D71/40, B01D71/02, B01D71/58, B01D67/00
【公開號】CN105148739
【申請?zhí)枴緾N201510717154
【發(fā)明人】王彩虹, 梁恒, 瞿方術, 李圭白
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月29日