[发明专利]聚环氧琥珀酸作为汲取液在正渗透上的应用

说明书

本发明涉及聚环氧琥珀酸作为汲取液在正渗透上的应用，以浓度为0.05～0.5g/mL的聚环氧琥珀酸为汲取液，以苦碱水、海水、垃圾渗滤液、工业废水或生活污水作为原料液，FO‑TFC聚酰胺膜作为膜层，正渗透膜组件采用活性层朝向汲取液或活性层朝向原料液两种模式运行，以蠕动泵作为输送动力，错流速度为6～30cm/s，正渗透温度为20～50℃。本发明将聚环氧琥珀酸作为正渗透的汲取液用于处理苦碱水、海水、垃圾渗滤液、工业废水或生活污水取得的意想不到的效果。聚环氧琥珀酸结构单元上具有能电离的基团，可以在水中电离出大量的离子，因此可以产生相对较高的渗透压保证其高效的水通量。具有高分子量和延展结构的结构特点，因此可以减少反向溶质通量，并且方便回收利用。

技术领域

本发明涉及聚环氧琥珀酸(PESA)作为汲取液在正渗透上的应用，属于环境污染控制工程技术领域。

背景技术

正渗透是近年来发展起来的一种新型膜分离技术，它是依靠半渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，是目前膜技术领域研究的热点之一。正渗透具有低能耗、低膜污染和高截留率的优势，在许多领域如海水淡化、饮用水处理和废水处理中有很好的应用前景。

正渗透膜的制备和汲取液的选择是正渗透研究当中的两大核心技术，美国HTI公司已经研制出商品化的正渗透膜并表现出良好的性能，此外许多研究也致力于对现有的膜进行膜改性提高其性能，因此选择合适的汲取液就显得尤为重要。理想的汲取液需要具备以下特点：无毒无害、高渗透压、低反向溶质通量、便于回收利用以及与正渗透膜兼容。

科研工作者对于汲取液的研究工作从未停止过，传统的无机盐如氯化钠，可以产生高水通量，但是它过高的反向溶质通量以及复杂的回收过程增加其应用的成本；碳酸氢铵被认为是一种理想的汲取液，因为当温度达到60℃时它可以分解为二氧化碳和氨气，方便回收利用，但是残留在水体中的氨气难以去除影响水质口感；一些研究者发现磁性纳米颗粒也可以作为汲取液并且回收方法简单方便，但是在回收过程中纳米颗粒物易发生团聚，这是一个不容忽视的问题；有些科研工作者尝试用合成的环保型水凝胶作为汲取液，但是在实际操作过程中其水通量很小并且性质不稳定。

为了使正渗透技术更好的发展，急需寻找一种高效的汲取溶质。高分子聚合物电解质最近受到了很多科研工作者的关注，它们在水溶液中溶解性很好可以产生高渗透压，并且其高分子量和延展结构可以减少反向溶质通量，方便回收利用。聚丙烯酸钠和聚天冬氨酸最近被一些科研工作者证实具有较高的水通量、较小的反向溶质通量，并且可用纳滤反渗透等技术回收利用。由于高分子聚合物电解质具有的诸多优势，加上现有的传统正渗透驱动剂存在反向溶质通量高、回收利用困难的缺陷，因此对于高分子聚合物电解质作为正渗透汲取液还需要投入更多的研究工作，还需开发更多高效的汲取溶质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种聚环氧琥珀酸作为汲取液在正渗透上的应用，本发明以聚环氧琥珀酸作为正渗透汲取液，新型绿色环保，无毒无害且可以生物降解,高分子量和延展结构可以减少反向溶质通量，回收方便，处理后的聚环氧琥珀酸溶液可以直接回用到循环冷却系统用来缓解系统的结垢现象，避免了回收利用降低了能耗。

本发明的技术方案如下：

聚环氧琥珀酸作为汲取液在正渗透上的应用，聚环氧琥珀酸作为汲取液用以提高正渗透性能。

本发明优选的，在所述应用中，以浓度为0.05～0.5g/mL的聚环氧琥珀酸为汲取液，以苦碱水、海水、垃圾渗滤液、工业废水或生活污水作为原料液，FO-TFC聚酰胺膜作为膜层，正渗透膜组件采用活性层朝向汲取液或活性层朝向原料液两种模式运行，以蠕动泵作为输送动力，错流速度为6～30cm/s，正渗透温度为20～50℃。

本发明优选的，聚环氧琥珀酸的浓度为0.2～0.3g/mL，最为优选的，聚环氧琥珀酸的浓度为0.2g/mL。

本发明优选的，以苦碱水为原料液。