[发明专利]一种强化反渗透膜抗污染能力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化反渗透膜抗污染能力的方法，属于反渗透生产领域。 

背景技术

经过半个多世纪的发展，反渗透膜应用领域已从传统的海水淡化、苦咸水脱盐拓展至食品加工、工业超纯水生产以及造纸、电镀、石油化工、制药、印染等工业废水和城市生活污水的处理。随着其应用领域的扩大，膜污染问题日趋凸现。因此，对膜污染进行系统总结，揭示膜污染成因，对提高膜抗污染能力、延长使用寿命、降低处理成本，推动反渗透膜技术向更加广阔的应用领域发展具有重要意义。(解利昕、王世昌.反渗透海水淡化技术应用[J].膜科学与技术，2004，24(4)：66-69.)一般地，膜污染指污染物堵塞膜孔道引起的不可逆膜通量下降，浓差极化、滤饼压缩引起的可逆膜通量下降，以及其他因素造成膜的物理损伤和化学损伤使分离率下降等。其可分为有机物吸附污染、无机物沉淀污染两种类型，实际运行中多是这两种类型相伴发生，共同作用。(反渗透膜污染成因与防治.工业用水与废水.Vol.39No.1Feb.，2008)目前，耐污染膜的开发主要分为两大类方式，即复合涂层类和膜面改性类。复合涂层类是利用聚乙烯醇、聚醚等高分子在反渗透膜表面再涂覆一层薄膜。此类方法具有操作简便、设备要求低、初期效果明显等优势，但是不得不面对水通量下降、结合强度不够等缺陷。(U.S.Pat.No.4559139；李娜，刘忠洲，续曙光.耐污染膜——聚乙烯醇膜的研究进展[J].膜科学与技术，1999，19(3)：1-7.)而膜面改性类包括的具体方式较多，如表面活性剂进行物理改性(MichelleC W，John T P，Andrew Z.Bench scale testing of surfactant modified  reverse osmosis/nanofiltration membranes[J].Desalination，1998，115：15-32.)；酸碱、氧化还原等化学改性；紫外光辐射、电子束辐射等接枝改性(Gilron J，Belfer S，Vaisanen P，et al.Effects of surface modification  antifouling  and performance properties  of  reverse osmosis membranes[J].Desalination，2001，140(2)：167-179.)；亲水性聚合物与支撑材料的共混改性(Kim S H，Kwak S Y，Suzuki T.Positron Annihilation Spectroscopic evidence to demonstrate the flux-enhancement mechanism in morphology-controlled Thin-Film-Composite(TFC)membrane[J].Environmental Science&Technology，2005，39(6)：1764-1770.)。这些方式又共同面对设备要求高、成本提高、操作复杂等弊端。因此现有耐污染膜的开发技术，存在着很大的发展空间。 

世界主要反渗透膜生产商在抗污染膜的开发上主要采用两种技术。一种如专利U.S.Pat.No.0251883、U.S.Pat.No.6551536、U.S.Pat.No.0077243、U.S.Pat.No.0005997和U.S.Pat.No.0121844等中所述的采用超支化亲水聚合物、TiO₂/高分子聚合物杂化、聚合物凝胶和聚合物环氧等材料进行的直接涂层技术；一种则如专利U.S.Pat.No.066298以及文献(Polymer 48(2007)1165～1170)中所提及的表聚乙二醇表面接枝技术。经过上述技术处理后的反渗透膜在抗无机结垢和抗有机污染能力上具有明显提升。但上述专利在杂环环氧原位固化接枝的技术上并未作相关尝试。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，利用杂环环氧原位固化与接枝技术，提供一种强化反渗透膜抗有机和无机污染的新方法，可以在一定程度上克服现有反渗透膜抗污染能不足的现状。 

本发明的技术方案是：它包括低压、超低压和海水淡化型反渗透膜， 其特征在于：该方法是将10～30份环氧、10～30聚醚多元醇或聚醚胺混合、5～15份交联剂、5～15份固化剂和5～10份催化剂加入到1000份纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，在90～120℃下进行固化与接枝，制备抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。