可再生抗污染反渗透膜及其制备方法、再生方法和应用与流程

本发明涉及水处理，特别是涉及一种可再生抗污染反渗透膜及其制备方法、再生方法和应用。

背景技术：

1、反渗透是一种高效节能的水处理方法，但反渗透膜在使用过程中容易受到污染，导致水通量下降，为了提高反渗透膜的抗污染性，传统技术的做法是利用聚乙烯醇与戊二醛在反渗透膜的表面交联形成抗污染层，得到抗污染反渗透膜。然而，反渗透膜表面的形态不利于抗污染层在膜表面的长期吸附，因此抗污染反渗透膜往往在使用几天甚至几个小时后，抗污染层就会脱落，使用寿命极短。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种可再生抗污染反渗透膜及其制备方法、再生方法和应用；该制备方法能够使抗污染层牢固的形成于反渗透膜的表面，且制得的可再生抗污染反渗透膜使用一段时间后，能够通过碱洗恢复抗污染的性能，使用寿命得到有效延长。

2、本发明提供了一种可再生抗污染反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：

3、提供反渗透膜，所述反渗透膜包括层叠设置的多孔支撑膜以及致密层；

4、先将聚乙烯醇与多羟基化合物溶解于水中，然后加入交联剂、无机酸、聚磷酸盐以及二价金属盐，得到混合溶液，其中，所述聚磷酸盐的质量分数大于所述二价金属盐的质量分数；以及

5、将所述混合溶液形成于所述致密层远离所述多孔支撑膜的表面，再进行热处理，形成抗污染层，得到可再生抗污染反渗透膜。

6、在一实施方式中，所述多羟基化合物中羟基的取代度大于或等于20%。

7、在一实施方式中，所述多羟基化合物选自单宁酸、瓜尔胶、黄原胶或卡拉胶中的至少一种。

8、在一实施方式中，所述多羟基化合物在所述混合溶液中的质量分数为0.05%-0.15%。

9、在一实施方式中，所述混合溶液中，所述聚磷酸盐的质量分数大于所述二价金属盐的质量分数，所述聚磷酸盐的质量分数为0.5%-1.5%，所述二价金属盐的质量分数为0.3%-0.7%。

10、在一实施方式中，所述聚磷酸盐选自三聚磷酸钠、二聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的至少一种；

11、及/或，所述二价金属盐包括二价镁盐或二价钙盐中的至少一种。

12、在一实施方式中，所述聚乙烯醇在所述混合溶液中的质量分数为0.3%-0.7%；

13、及/或，所述交联剂在所述混合溶液中的质量分数为0.1%-0.3%。

14、一种可再生抗污染反渗透膜，所述可再生抗污染反渗透膜由如上述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法制备得到。

15、一种可再生抗污染反渗透膜的再生方法，将使用后的如上述的可再生抗污染反渗透膜进行碱洗。

16、一种如上述的可再生抗污染反渗透膜在水处理装置中的应用。

17、本发明提供的制备方法中，通过控制加入顺序，使混合溶液中各组分之间能够均匀的混合，从而，在制备抗污染层时，聚乙烯醇在交联剂以及无机酸的作用下交联形成抗污染层，聚磷酸盐与二价金属盐形成的三维网络和多羟基化合物能够掺杂于该抗污染层中，而且，多羟基化合物能够与该三维网络互穿。另外，掺杂于该抗污染层中的多羟基化合物还能够同时与抗污染层中的聚乙烯醇分子链以及致密层形成氢键，提高了抗污染层的黏附性。因此，多羟基化合物能够发挥粘结作用，使抗污染层能够牢固的形成于致密层的表面，有效的防止抗污染层的脱落。

18、当制得的可再生抗污染反渗透膜使用一段时间后，可通过碱洗再生，具体有三个原因，第一、在碱洗的过程中，碱能够在一定程度上破坏多羟基化合物与抗污染层的氢键作用，使部分多羟基化合物从抗污染层中脱落；第二、碱可以使得多羟基化合物氧化反应，从抗污染层中脱落，带走污染物；第三、部分二价金属离子能与碱反应，形成固体颗粒并从抗污染层的三维网络中脱落，而脱落的多羟基化合物与固体颗粒在被碱水冲走的同时能够带走抗污染层中的污染物，且由于抗污染层中的过量的聚磷酸盐可以重新吸附浓水中的二价金属离子并形成新的三维网络，不仅实现了抗污染层的更新，还避免了二价金属离子的结垢现象，有效增加膜寿命。

技术特征：

1.一种可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述多羟基化合物中羟基的取代度大于或等于20%。

3.根据权利要求1所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述多羟基化合物选自单宁酸、瓜尔胶、黄原胶或卡拉胶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述多羟基化合物在所述混合溶液中的质量分数为0.05%-0.15%。

5.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述聚磷酸盐的质量分数为0.5%-1.5%，所述二价金属盐的质量分数为0.3%-0.7%。

6.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述聚磷酸盐选自三聚磷酸钠、二聚磷酸钠或六偏磷酸钠中的至少一种；

7.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇在所述混合溶液中的质量分数为0.3%-0.7%；

8.一种可再生抗污染反渗透膜，其特征在于，所述可再生抗污染反渗透膜由如权利要求1至权利要求7任一项所述的可再生抗污染反渗透膜的制备方法制备得到。

9.一种可再生抗污染反渗透膜的再生方法，其特征在于，将使用后的如权利要求8所述的可再生抗污染反渗透膜进行碱洗。

10.一种如权利要求8所述的可再生抗污染反渗透膜在水处理装置中的应用。

技术总结
本发明涉及一种可再生抗污染反渗透膜及其制备方法、再生方法和应用。该可再生抗污染反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：提供反渗透膜，反渗透膜包括层叠设置的多孔支撑膜以及致密层；先将聚乙烯醇与多羟基化合物溶解于水中，然后加入交联剂、酸、聚磷酸盐以及二价金属盐，得到混合溶液，其中，聚磷酸盐的质量分数大于二价金属盐的质量分数；以及将混合溶液形成于致密层远离多孔支撑膜的表面，再进行热处理，形成抗污染层，得到可再生抗污染反渗透膜。该制备方法能够使抗污染层牢固的形成于反渗透膜的表面，且当制得的可再生抗污染反渗透膜使用一段时间后，能够通过碱洗使抗污染性能恢复，使得使用寿命延长。

技术研发人员：陈可可,刘文超,谭惠芬,洪勇琦,陈涛,张宇,潘巧明,郑宏林
受保护的技术使用者：蓝星（杭州）膜工业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13