[发明专利]一种用于苦咸水淡化的正渗透汲取液的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种用于苦咸水淡化的正渗透汲取液的制备方法。

背景技术

目前淡水资源短缺使得人们的生产、生活面临严峻的考验，对于我国远离海岸的西北地区，苦咸水年可开采量近46.9亿m³，新疆约有15.35亿m³的地下水属于苦(微)咸水。解决淡水资源危机的有效战略途径就是水的淡化。而正渗透膜过程(FO)是一种不需要外加压力作驱动力，以膜两侧渗透压力差驱动的膜分离过程，相对于目前广泛使用的反渗透(RO)方式，FO技术只依靠渗透压，无需外界压力，具有能耗低、回收率高、无二次污染等优点，因此在解决人类淡水资源短缺的问题上有巨大潜力。但是正渗透膜技术，其渗透效率低，驱动溶质回收的能耗高等问题，一直是困扰正渗透在脱盐领域实现工业化应用的关键问题，高性能的正渗透膜材料与高效率的驱动溶液是正渗透研究的重要内容。正渗透过程是利用膜两侧溶液即原料液和汲取液之间的渗透压差作为推动力，进行物质分离的膜过程，因此过程中汲取液的选择，将对正渗透过程的分离效率起到重要的作用。汲取液的选择应该遵循以下几个原则：一、提供足够高的渗透压，以保证较高的渗透驱动力；二、汲取液应该易于通过浓缩和再分离进行回收，以保证获得纯水及重复利用；三、应该无毒，廉价易得，性质稳定，且不会通过反应、溶解等化学方式和污染等物理方式对膜有破坏作用。

汲取剂的筛选是非常重要的，但又是非常困难的，目前研究和报道己较多。常用的汲取液溶质是盐类，如NaCl等，由于其具有很高的溶解度、各项参数明确且易于用反渗透方法分离和浓缩。另外的汲取液还有高浓度葡萄糖溶液、果糖、蔗糖、硫酸铝、硫酸镁等溶液。Kessler等使用蔗糖和葡萄糖混合液作为汲取液溶质,产水作为应急供水直接饮用等；还有使用海水、死海水作为汲取液的。另外，Phillip等将中性溶液尿素、乙二醇、葡萄糖用于FO过程的汲取液，也得到很好的结果。值得一提的是Glew以二氧化硫等气体或脂肪醇等液体与水组成汲取液，首次提出了汲取液在正渗透过程中的循环利用。McGinnis等采用碳酸氢氨(NH₄HCO₃)和氢氧化铵(NH₄OH)混合制成的汲取液，McCutcheon等研制了一种精巧的正向渗透装置，使用一定比例的NH₃和CO₂，溶于水中制成汲取液。公开号CN 103864179A的专利开发了一种具有磁性相应的可回收磁性纳米颗粒作为驱动溶质，但这一研究目前会遇到磁性纳米颗粒加磁场重新回收利用时，会聚合成大粒径的颗粒，导致重复利用时渗透压不高，并且通过磁场回收后，包裹于磁性纳米粒子外壳的亲水性大分子物质容易溶于水中，需要对正渗透透过液中的大分子物质进一步的截留和分离。

发明内容

本发明的原理以及目的：设计一种正渗透汲取液的制备方法，该方法生产的正渗透汲取液能较好的克服现有技术缺陷。