一种基于静电纺丝复合膜的净水装置及复合膜的制备方法制造方法及图纸

一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，包括容纳器、电源模块、增压模块和过滤消毒模块，所述过滤消毒模块安装于容纳器内，所述消毒模块将容纳器分隔为上腔体和下腔体，所述增压模块与所述上腔体连接，所述电源模块安装于上腔体，所述上腔体设有进水口，所述下腔体设有出水口，所述过滤消毒模块包静电纺丝复合膜，所述静电纺丝复合膜与所述电源模块连接。本发明专利技术所采用静电纺丝复合膜作为过滤终端，过滤效率高，水通量大，不仅可以拦截饮用水中微米级的悬浮体、藻类及对人体有害的微生物或大分子有机物等，还可以通过复合膜表面的电流有效杀灭细菌，减少使用过程中膜的污染，提高膜的使用寿命。

Water purification device based on electrospinning composite membrane and preparation method of composite membrane

The utility model relates to a water purification device based on an electrostatic spinning composite membrane, which comprises a receiver, a power module, a pressurization module and a filter disinfection module, the filter disinfection module is installed in the receiver, the disinfection module divides the receiver into an upper cavity and a lower cavity, the pressurization module is connected with the upper cavity, the power module is installed in the upper cavity, and the upper cavity is provided with a water inlet, The lower chamber body is provided with a water outlet, the filter disinfection module is covered with an electrostatic spinning composite membrane, and the electrostatic spinning composite membrane is connected with the power module. The electrostatic spinning composite membrane is used as the filtering terminal of the invention, which has high filtering efficiency and large water flux. It can not only intercept the micro suspension, algae and harmful microorganisms or macromolecular organics in drinking water, but also effectively kill bacteria through the current on the surface of the composite membrane, reduce the pollution of the membrane in the use process and improve the service life of the membrane.

【技术实现步骤摘要】
一种基于静电纺丝复合膜的净水装置及复合膜的制备方法
本专利技术涉及野外净水领域，具体涉及一种基于静电纺丝复合膜的净水装置及复合膜的制备方法。
技术介绍
传统野外小型净水装置多采用中空纤维超滤膜等作为过滤终端。中空纤维管壁布满微孔，可以靠物理截留的方式过滤饮用水中的微生物，户外净水器大多仅仅使用“反冲洗”作为使用后的清洗方法，无法彻底将截留的细菌等微生物排出。随着使用时间增长，细菌容易滋生繁殖，附着在过滤终端上，堵塞膜的微孔，逐步降低膜的性能，需要频繁更换终端。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，不仅可以拦截饮用水中微米级的悬浮体、藻类及对人体有害的微生物或大分子有机物等，还可以通过复合膜表面的电流有效杀灭细菌。同时本专利技术的还提供了一种静电纺丝复合膜的制备方法：本专利技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，包括容纳器、电源模块、增压模块和过滤消毒模块，所述过滤消毒模块安装于容纳器内，所述消毒模块将容纳器分隔为上腔体和下腔体，所述增压模块与所述上腔体连接，所述电源模块安装于上腔体，所述上腔体设有进水口，所述下腔体设有出水口，所述过滤消毒模块包静电纺丝复合膜，所述静电纺丝复合膜与所述电源模块连接。本专利技术所采用静电纺丝复合膜作为过滤终端，过滤效率高，水通量大，不仅可以拦截饮用水中微米级的悬浮体、藻类及对人体有害的微生物或大分子有机物等，还可以通过复合膜表面的电流有效杀灭细菌，减少使用过程中膜的污染，提高膜的使用寿命。优选的，所述静电纺丝膜为覆盖有负银纳米线的静电纺丝膜。覆盖有负银纳米线的静电纺丝膜，有利于放电和银离子的溶出，保留良好的导电性，同时还可以保证复合膜的清洁性。优选的，所述消毒模块包括PP棉、碳布和承托层，所述承托层与容纳器内腔连接，所述碳布、静电纺丝复合膜和PP棉从下到上依次固定于承托层上面，PP棉可以滤掉自然水体中较大颗粒的物质，静电纺丝复合膜可以截留水中的微生物以及其它杂质，当有电流通过时，微生物被杀灭。碳布作为固体电解质，可使滤膜均匀带电，承托层均匀开孔可以保证过滤后的水流入下腔体。优选的，所述增压模块包括导管和气泵，所述气泵通过导管与上腔体连接。气泵可将大气中的空气泵入装置，增加装置上腔体内的气压，使自然水体能够顺利通过滤膜。优选的，所述气泵为脚踏式气泵。对脚踏泵进行踩压，便可给装置提供足够的压力，使水顺利通过消毒模块流到储水区。优选的，所述电源模块为太阳能板，所述太阳能板安装于上腔体顶部，所述太阳能板的电流输出端与所述静电纺丝膜连接，所述太阳能板的电流输入端与所述碳布层连接。利用太阳能板将太阳能转换为电能，对静电纺丝膜进行放电，杀死截留在静电纺丝膜上的细菌。碳布层作为固体电解质，可以让静电纺丝膜均匀带电。本专利技术的另一目的可以通过如下技术方案实现：一种基于负银纳米线的静电纺丝复合膜的制备方法，包括以下步骤：1)称取一定剂量的PAN(聚丙烯腈)溶于DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶剂中，再将溶剂于60～100℃的温水中磁力搅拌50～70分钟后取出并冷却至室温，得到PAN溶液；2)称取一定量的TPU(热塑性聚氨酯)溶入上述PAN溶剂中，在20～30℃的条件下继续搅拌12h后，得到PAN/TPU电纺溶液；3)取一定量上述PAN/TPU电纺溶液放入静电纺丝机中进行纺丝，纺丝完成后取出，放置于真空干燥箱中干燥10～14小时，得到静电纺丝复合膜；4)量取一定量的银纳米线原液，利用超声波清洗仪将银纳米线原液超声8～12min，使银纳米线分散均匀，随后将银纳米线原液倒入DMF溶剂中稀释，并进行水浴超声处理8～12min，得到银纳米线溶液；5)通过真空过滤装置，将步骤4)中的银纳米线溶液负载于以步骤3)中的静电纺丝复合膜为滤膜上进行真空抽滤，使静电纺丝膜上形成银纳米层；6)将步骤5)中得到的静电纺丝复合膜放置在真空烘箱中干燥10～14小时，随后将静电纺丝复合膜放入静电纺丝机中进行纺丝，再取出放置于真空干燥箱中干燥10～14h以去除残余溶剂，得到覆盖有负银纳米线的静电纺丝复合膜。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本专利技术所采用静电纺丝复合膜作为过滤终端，过滤效率高，水通量大，不仅可以拦截饮用水中微米级的悬浮体、藻类及对人体有害的微生物或大分子有机物等，还可以通过复合膜表面的电流有效杀灭细菌，减少使用过程中膜的污染，提高膜的使用寿命。2、普通的过滤膜在过滤完自然水体后，细菌被截留在过滤膜上滋生，膜就会被污染。而本专利技术的负银纳米线的静电纺丝膜可以通过放电杀死截留在膜上的细菌，从而保持膜的清洁性。3、本专利技术利用太阳能板将太阳能转换为电能，可以给本装置提供足够的电压，减少了本装置的体积以及成本，同时节能环保。4、本专利技术采用脚踏泵对装置进行增压，使用方面，同时可以使水顺利通过消毒模块。附图说明图1为本专利技术的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置结构示意图；图2为本专利技术过滤消毒模块的结构示意图；图3为本专利技术脚踏泵的结构示意图；图4为静电纺丝机的工作示意图；图5为真空过滤装置的工作示意图；其中，1为容纳器，11为上腔体，12为下腔体，13为出水口，14为进水口，2为电源模块,21为太阳能板，3为增压模块，31为导管，32为气泵，4为过滤消毒模块，41为PP棉，42为静电纺丝复合膜，43为碳布，44为承托层。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，包括容纳器1、电源模块2、增压模块3和过滤消毒模块4，所述过滤消毒模块4安装于容纳器1内，所述消毒模块将容纳器1分隔为上腔体11和下腔体12，所述增压模块3与所述上腔体11连接，所述电源模块2安装于上腔体11，所述上腔体11上端设有进水口14，所述下腔体12下端设有出水口13，所述过滤消毒模块4内包括覆盖有负银纳米线的静电纺丝复合膜42，所述静电纺丝复合膜42与所述电源模块2连接。本专利技术所采用静电纺丝复合膜10作为过滤终端，过滤效率高，水通量大，不仅可以拦截饮用水中微米级的悬浮体、藻类及对人体有害的微生物或大分子有机物等，还可以通过复合膜表面的电流有效杀灭细菌，减少使用过程中膜的污染，提高膜的使用寿命。所述静电纺丝膜42为覆盖有负银纳米线的静电纺丝膜。覆盖有负银纳米线的静电纺丝膜，有利于放电和银离子的溶出，保留良好的导电性，同时还可以保证复合膜的清洁性。如图2所示，所述消毒模块4包括PP棉41、碳布43和承托层44，所述承托层44与容纳器1内腔连接，所述碳布43、静电纺丝复合膜42和PP棉41从下到上依次固定于承托层44上面，PP棉41可以滤掉自然水体中较大颗粒的物质，静电纺丝复合膜42可以截留水中的微生物以及其它杂质，当有电流通过时，微生物被杀灭。碳布43作为固体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，包括容纳器、电源模块、增压模块和过滤消毒模块，所述过滤消毒模块安装于容纳器内，所述消毒模块将容纳器分隔为上腔体和下腔体，所述增压模块与所述上腔体连接，所述电源模块安装于上腔体，所述上腔体设有进水口，所述下腔体设有出水口，所述过滤消毒模块包括静电纺丝复合膜，所述静电纺丝复合膜与所述电源模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，包括容纳器、电源模块、增压模块和过滤消毒模块，所述过滤消毒模块安装于容纳器内，所述消毒模块将容纳器分隔为上腔体和下腔体，所述增压模块与所述上腔体连接，所述电源模块安装于上腔体，所述上腔体设有进水口，所述下腔体设有出水口，所述过滤消毒模块包括静电纺丝复合膜，所述静电纺丝复合膜与所述电源模块连接。


2.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，所述静电纺丝复合膜为覆盖有负银纳米线的静电纺丝复合膜。


3.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，所述消毒模块包括PP棉、碳布和承托层，所述承托层与容纳器内腔连接，所述碳布、静电纺丝复合膜和PP棉从下到上依次固定于承托层上面。


4.根据权利要求1所述的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，所述增压模块包括导管和气泵，所述气泵通过导管上腔体连接。


5.根据权利要求3所述的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，所述气泵为脚踏式气泵。


6.根据权利要求2所述的一种基于静电纺丝复合膜的净水装置，其特征在于，所述电源模块包括太阳能板，所述太阳能板的电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇有，胡佳敏，梁泓达，许泽佳，刘一璇，马嘉欣，郑奕曦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44