一种超滤膜净水器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超滤膜净水器，该净水器包括过滤罐，过滤罐顶部设置有进水口、底部设置有出水口，所述过滤罐内设置有活性炭过滤层和超滤膜过滤层；Al2O3?PVA超滤膜制备方法是：首先制备Al2O3溶胶，再制备Al2O3?PVA铸膜液，最后凝固成膜制成超滤膜，本发明用Al2O3对PVA进行改性，并在其中参入铈离子，能有效控制膜层晶型、粒子形貌、孔径大小及其分布、膜层厚度等，使超滤膜对水中的杂质有优异的截留率和耐酸碱性能，并且具有一定的杀菌性能。本发明提供的超滤膜净水器结构简单可靠、净化效果好，有利于大规模推广。
【专利说明】
一种超滤膜净水器
技术领域
[0001 ]本发明涉及水净化技术领域，具体涉及一种超滤膜净水器。
【背景技术】
[0002] 世界上超过80%的自来水厂都以添加氯气作为一种有效的杀菌消毒手段，为了确 保饮用水的微生物指标安全，自来水中必须保持一定量的余氯。我国自来水水质标准余氯 允许范围是0.2~1.5ppm，一般低于I .Oppm以下。余氯不仅对人体健康有一定的危害，导致 水中具有不愉悦的气味，同时，会产生许多的氯副产物，对人体的危害甚至大于余氯本身。 如自来水中余氯结合水中有机物时，产生四氯化碳、二氯乙醇、以及三卤甲烷等。氯、溴、碘， 加上甲烷，所以称三卤甲烷，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，此四者合称总三卤甲烷。水中的总三卤甲烷进入人体会立即被吸收，产生二氧化碳、氯 离子、碳醯氯等伤害中枢机能、肝、肾、致畸以及致癌。而有些氯副产物在加热煮沸过程中会 生成更多，所以需要在加热前除去余氯。
[0003] 超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的 孔隙都是一样的，属于深层过滤;后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚 度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200~250微米，属于表层过滤。工 业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、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、交链的聚乙烯醇、改性 丙稀酸聚合物等等。
[0004] 水是人们平时生活所不可缺少的，水质得好坏直接影响人体健康。我国目前供给 的自来水虽然符合国家得卫生标准，但由于种种原因，目前国内城市自来水的水质普遍较 差，仍然含有一定得杂质和其他微量对人体有害的有机物，影响人体的健康。为此，市面上 有多种净水装置，但由于结构比较复杂、成本比较高，因此没有广泛使用。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种超滤膜净水器，结构简单，而且能有效清除 水中杂质。
[0006] 本发明采用的技术方案如下： 一种超滤膜净水器，包括过滤罐，过滤罐顶部设置有进水口、底部设置有出水口，所述 过滤罐内设置有活性炭过滤层和超滤膜过滤层。
[0007] 优选的，所述的活性炭过滤层设置在超滤膜过滤层的上面。
[0008] 优选的，所述的活性炭过滤层和超滤膜过滤层之间还设置有紫外灯。
[0009] 优选的，在滤膜过滤层还设置有紫外灯之间的过滤罐侧壁上还设置有阀门，用来 排出过滤罐内的废水废渣。
[00?0]优选的，所述的超滤膜过滤层为AI2O3-PVA超滤膜过滤层。
[0011]所述的Al2O3-PVA超滤膜的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份将15~30份AlCl3 · 6H20溶于去离子水中，移入三口圆底烧瓶;于80°C恒 温水浴中恒温30min;在闭口条件下边搅拌边加入氨水直至溶液pH值为10，抽滤并淋洗，滤 饼溶于去离子水中，80°C水浴恒温加热，滴加盐酸，控制pH值在3.5~4.5,搅拌3h，得到稳定 透明的Al 2O3溶胶； (2) 按重量份将80~100份PVA加入去离子水中在90 °C水浴中加热、搅拌Ih，待其完全溶 解后，再将步骤(1)制备的Al2O3溶胶与PVA溶液混合，加入3~8份硝酸铈，继续搅拌IOh，然后 加入5~10份PEG-400，再继续搅拌4h，室温静置24h脱气，制备得到铸膜液； (3) 将步骤(2)中制备的铸膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4饱和水溶液中过夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去离子水洗净、浸泡16h，制备得到Al 2O3-PVA超滤膜。
[0012] 有益效果:本发明用Al2O3对PVA进行改性，并在其中参入铈离子，能有效控制膜层 晶型、粒子形貌、孔径大小及其分布、膜层厚度等，使超滤膜对水中的杂质有优异的截留率 和耐酸碱性能，并且具有一定的杀菌性能。本发明提供的超滤膜净水器结构简单可靠、净化 效果好，有利于大规模推广。
【附图说明】
[0013] 图1为超滤膜净水器结构示意图。
[0014] 其中图中标记分别表示：1、过滤罐;2、进水口； 3、出水口； 4、活性炭过滤层;5、超滤 膜过滤层;6、紫外灯;7阀门。
【具体实施方式】
[0015] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍，但不局限于此。
[0016] 实施例1 如图1所示，一种超滤膜净水器，包括过滤罐1，过滤罐1顶部设置有进水口 2、底部设置 有出水口 3,所述过滤罐1内自上而下设置有活性炭过滤层4、紫外灯6和超滤膜过滤层5,在 超滤膜过滤层5和紫外灯6之间的过滤罐侧壁上还设置有阀门7,用来排出过滤罐内的废水 废渣，所述的超滤膜过滤层5使用的是Al 2O3-PVA超滤膜。
[0017] 所述的Al2O3-PVA超滤膜的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份将30份AlCl3 · 6H20溶于去离子水中，移入三口圆底烧瓶;于80°C恒温水 浴中恒温30min;在闭口条件下边搅拌边加入氨水直至溶液pH值为10，抽滤并淋洗，滤饼溶 于去离子水中，80 °C水浴恒温加热，滴加盐酸，控制pH值在4.5，搅拌3h，得到稳定透明的 Al2O3溶胶； (2) 按重量份将100份PVA加入去离子水中在90 °C水浴中加热、搅拌Ih，待其完全溶解 后，再将步骤（1)制备的Al2O3溶胶与PVA溶液混合，加入8份硝酸铈，继续搅拌IOh，然后加入 10份PEG-400，再继续搅拌4h，室温静置24h脱气，制备得到铸膜液； (3) 将步骤(2)中制备的铸膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4饱和水溶液中过夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去离子水洗净、浸泡16h，制备得到Al 2O3-PVA超滤膜。
[0018] 在使用超滤膜净水器时，原水从过滤罐1顶部的进水口 2进入，先流经活性炭过滤 层4进行有害物质吸附，再经过紫外灯6照射杀菌后，最后再经超滤膜过滤层5将剩余杂质过 滤掉，最后从过滤罐1底部的出水口3流出，经一次杀菌两次过滤后的自来水最后供用户使 用。
[0019] 实施例2 如图1所示，一种超滤膜净水器，包括过滤罐1，过滤罐1顶部设置有进水口 2、底部设置 有出水口 3,所述过滤罐1内自上而下设置有活性炭过滤层4、紫外灯6和超滤膜过滤层5,在 超滤膜过滤层5和紫外灯6之间的过滤罐侧壁上还设置有阀门7,用来排出过滤罐内的废水 废渣，所述的超滤膜过滤层5使用的是Al 2O3-PVA超滤膜。
[0020] 所述的Al2O3-PVA超滤膜的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份将15份AlCl3 · 6H20溶于去离子水中，移入三口圆底烧瓶;于80°C恒温水 浴中恒温30min;在闭口条件下边搅拌边加入氨水直至溶液pH值为10，抽滤并淋洗，滤饼溶 于去离子水中，80 °C水浴恒温加热，滴加盐酸，控制pH值在3.5，搅拌3h，得到稳定透明的 Al2O3溶胶； (2) 按重量份将80份PVA加入去离子水中在90 °C水浴中加热、搅拌Ih，待其完全溶解后， 再将步骤(1)制备的Al2O3溶胶与PVA溶液混合，加入3份硝酸铈，继续搅拌IOh，然后加入5份 PEG-400，再继续搅拌4h，室温静置24h脱气，制备得到铸膜液； (3) 将步骤(2)中制备的铸膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4饱和水溶液中过夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去离子水洗净、浸泡16h，制备得到Al 2O3-PVA超滤膜。
[0021] 在使用超滤膜净水器时，原水从过滤罐1顶部的进水口 2进入，先流经活性炭过滤 层4进行有害物质吸附，再经过紫外灯6照射杀菌后，最后再经超滤膜过滤层5将剩余杂质过 滤掉，最后从过滤罐1底部的出水口3流出，经一次杀菌两次过滤后的自来水最后供用户使 用。
[0022] 实施例3 如图1所示，一种超滤膜净水器，包括过滤罐1，过滤罐1顶部设置有进水口 2、底部设置 有出水口 3,所述过滤罐1内自上而下设置有活性炭过滤层4、紫外灯6和超滤膜过滤层5,在 超滤膜过滤层5和紫外灯6之间的过滤罐侧壁上还设置有阀门7,用来排出过滤罐内的废水 废渣，所述的超滤膜过滤层5使用的是Al 2O3-PVA超滤膜。
[0023]所述的Al2O3-PVA超滤膜的制备方法，包括以下步骤： (1) 按重量份将25份AlCl3 · 6H20溶于去离子水中，移入三口圆底烧瓶;于80°C恒温水 浴中恒温30min;在闭口条件下边搅拌边加入氨水直至溶液pH值为10，抽滤并淋洗，滤饼溶 于去离子水中，80 °C水浴恒温加热，滴加盐酸，控制pH值在4.0，搅拌3h，得到稳定透明的 Al2O3溶胶； (2) 按重量份将90份PVA加入去离子水中在90 °C水浴中加热、搅拌Ih，待其完全溶解后， 再将步骤(1)制备的Al2O3溶胶与PVA溶液混合，加入5份硝酸铈，继续搅拌IOh，然后加入6份 PEG-400，再继续搅拌4h，室温静置24h脱气，制备得到铸膜液； (3) 将步骤(2)中制备的铸膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4饱和水溶液中过夜，使 其充分凝固成膜，把所得膜用去离子水洗净、浸泡16h，制备得到Al 2O3-PVA超滤膜。
[0024]在使用超滤膜净水器时，原水从过滤罐1顶部的进水口 2进入，先流经活性炭过滤 层4进行有害物质吸附，再经过紫外灯6照射杀菌后，最后再经超滤膜过滤层5将剩余杂质过 滤掉，最后从过滤罐1底部的出水口3流出，经一次杀菌两次过滤后的自来水最后供用户使 用。
[0025]对上述实施例1至3的超滤膜净水器进行净水实验，测定其除浊效果和除菌效果， 实验结果如下表所示：
从上述实验结果可以看出，经超滤膜净水器过滤后，能出去水中的大量杂质和菌落，具 有优异的净水效果，另外，本发明提供的超滤膜净水器结构简单可靠、净化效果好，有利于 大规模推广。
【主权项】
1. 一种超滤膜净水器，其特征在于包括过滤罐（I)，过滤罐（1)顶部设置有进水口（2)、 底部设置有出水口（ 3 )，所述过滤罐(1)内设置有活性炭过滤层(4)和超滤膜过滤层(5)。2. 根据权利要求1所述的超滤膜净水器，其特征在于所述的活性炭过滤层(4)设置在超 滤膜过滤层(5)的上面。3. 根据权利要求1所述的超滤膜净水器，其特征在于所述的活性炭过滤层(4)和超滤膜 过滤层(5)之间还设置有紫外灯(6)。4. 根据权利要求3所述的超滤膜净水器，其特征在于在超滤膜过滤层(5)和紫外灯(6) 之间的过滤罐侧壁上还设置有阀门（7)。5. 根据权利要求1所述的超滤膜净水器，其特征在于所述的超滤膜过滤层(5)为Al2O3-PVA超滤膜过滤层。6. 根据权利要求5所述的超滤膜净水器，其特征在于所述的Al2O3-PVA超滤膜是基于以 下方法制备的： (1) 按重量份将15~30份AlCl3 · 6H20溶于去离子水中，移入三口圆底烧瓶;于80°C恒温 水浴中恒温30min;在闭口条件下边搅拌边加入氨水直至溶液pH值为10，抽滤并淋洗，滤饼 溶于去离子水中，80°C水浴恒温加热，滴加盐酸，控制pH值在3.5~4.5，搅拌3h，得到稳定透 明的Al 2O3溶胶； (2) 按重量份将80~100份PVA加入去离子水中在90 °C水浴中加热、搅拌Ih，待其完全溶 解后，再将步骤(1)制备的Al2O3溶胶与PVA溶液混合，加入3~8份硝酸铈，继续搅拌IOh，然后 加入5~10份PEG-400，再继续搅拌4h，室温静置24h脱气，制备得到铸膜液； (3) 将步骤(2)中制备的铸膜液在玻璃板上刮成膜，放入Na2SO4饱和水溶液中过夜，使其 充分凝固成膜，把所得膜用去离子水洗净、浸泡16h，制备得到Al 2O3-PVA超滤膜。
【文档编号】B01D67/00GK105923867SQ201610460599
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】尤为, 杨燕宗
【申请人】无锡龙盈环保科技有限公司