[发明专利]一种电渗析用改性离子交换膜及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种电渗析用改性离子交换膜及其制备方法和用途，所述改性离子交换膜包括脱盐面和改性区域；所述改性区域为用改性剂进行改性的区域，该区域为与电渗析隔板上网格以外的区域相接触的区域。本发明通过在离子交换膜有效脱盐面以外的密封区域中加入一种改性剂，使该部分膜凝胶化，以达到绝缘、降低干湿膜的尺寸变化率，提高膜强度，并强化密封效果的目的，从而保证电渗析装置的稳定运行，特别是在质量浓度不大于30％的电解质溶液的分离及浓缩处理领域。

技术领域

本发明属于电渗析技术领域，涉及一种电渗析用改性离子交换膜及其制备方法和用途。

背景技术

电渗析作为膜脱盐技术中的一种，因其具有明显不同于纳滤和反渗透膜的技术特点，如进水指标相对宽泛、运行压力低、操作简单、能耗低以及产水率高等，在含盐废水深度处理、苦咸水淡化、高浓盐水深度浓缩和物料分离提纯等领域得到广泛应用。

与此同时，随着电渗析的广泛应用，电渗析装置也逐渐暴露出一些问题，如设备漏水、膜间渗水、膜或隔板变形、漏电烧毁膜或隔板以及漏电导致电流效率降低等现象。

电渗析存在的上述现象或问题受到很多专家和学者的关注，他们从不同角度做了很多电渗析器的改进工作，包括装置的结构形式、运行维护方式、清洗抗污染形式或方法等。其中，研究较多的是从电渗析隔板流道的结构形式上防止内漏或提高膜和隔板间的密闭性等。

CN2889468Y公开了一种防止内漏的电渗析器隔板，其通过减少补水流道数量和密度，防止离子交换膜与隔板在压紧膜堆时发生凹陷，导致水泄漏。

CN103816806A公开了一种电渗析隔板，该发明将每条布水流道分成多段，交错设置在两个侧面，在相同数量布水通道条件下，增加离子交换膜与隔板之间的密封性能。

从上面的两个电渗析隔板专利可以清晰分析出，改进隔板流道形式可在一 定程度上减少或防止电渗析设备漏水和膜间渗水现象。但这种方法不能从根本上解决膜变形、漏电烧毁膜或隔板、漏电导致电流效率降低等现象，而这些现象多是因电渗析用离子交换膜发生形变后与隔板间的密闭性发生变化引起的。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明对电渗析用离子交换膜进行研究，在离子交换膜有效脱盐面以外的密封区域中加入一种改性剂，使该部分膜凝胶化，以达到绝缘、降低干湿膜的尺寸变化率，提高膜强度，并强化密封效果的目的，从而保证电渗析装置的稳定运行。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种电渗析用改性离子交换膜，所述改性离子交换膜包括脱盐面和改性区域；所述改性区域为用改性剂进行改性的区域，该区域为与电渗析隔板上网格以外的区域相接触的区域。

其中，脱盐面是指离子交换膜进行脱盐的有效区域。

改性剂使改性区域的离子交换膜凝胶化，从而达到了绝缘，降低干湿膜的尺寸变化率，提高膜强度，并强化密封效果的目的。

作为本发明的优选方案，所述改性离子交换膜包括改性阴离子交换膜和改性阳离子交换膜。

作为本发明的优选方案，所述改性区域与电渗析隔板上网格以外的区域密封接触。

作为本发明的优选方案，所述改性剂为水凝胶类物质和/或橡胶类物质。

作为本发明的优选方案，所述改性剂为天然高分子水凝胶、人工合成水凝胶、无机类水凝胶、天然橡胶乳或人工合成橡胶中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：天然高分子水凝胶和人工合成水凝胶的 组合，人工合成水凝胶和无机类水凝胶的组合，无机类水凝胶和人工合成橡胶的组合，天然橡胶乳和人工合成橡胶的组合，天然高分子水凝胶、人工合成水凝胶和无机类水凝胶的组合，天然高分子水凝胶、人工合成水凝胶、无机类水凝胶和人工合成橡胶的组合等。