[发明专利]一种调控水溶液中可溶性盐截留率的方法及应用

说明书

本发明提出一种调控水溶液中可溶性盐截留率的方法及应用，属于水处理技术领域，该方法包括：待处理水溶液从荷电纳滤膜一侧进入，从荷电纳滤膜另一侧流出，所述荷电纳滤膜置于阴极、阳极形成的电场内，所述荷电纳滤膜荷负电或正电；荷电纳滤膜荷负电时，电场方向与过滤方向相反，可溶性盐的截留率提高；电场方向与过滤方向相同，可溶性盐的截留率降低；当荷电纳滤膜荷正电时，电场方向与过滤方向相反，可溶性盐的截留率降低；电场方向与过滤方向相同，可溶性盐的截留率提高。该方法主要用于废水处理、海水淡化等领域，有效离子的截留率增加或降低。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种调控水溶液中可溶性盐截留率的方法及应用。

背景技术

目前，膜分离技术由于具有污染小，分离高效等优点，已广泛应用于海水淡化，废水淡化，包括工业废水或民用废水等。常用的膜分离技术包括电渗析法，反渗透法，纳滤法等，其中，电渗析法脱盐效率较低，且设备容易损坏。反渗透法操作压力较高，能耗大。目前研究较多的纳滤法常用来改善离子截留率，其设备复杂，且往往对膜元件甚至膜孔尺寸有要求，提高了膜分离过程的复杂程度。

例如，CN201610509329.X提出一种具有离子截留性能的还原氧化石墨烯修饰陶瓷膜，该方法先制备还原氧化石墨烯，然后将上述纳米还原氧化石墨烯超声处理后形成的分散液作为涂覆修饰原料，采用压抽滤涂覆和热处理工艺得结合牢固、导电的还原氧化石墨烯修饰陶瓷膜，最后将陶瓷膜的顶/底表面进行被银网并连接导线，制成膜元件。可见，该膜需要特定的制备方法，电源直接连接在膜上，该方法对反应器的电路设计有更高要求，运行、维护成本较高。

发明内容

本发明提出一种调控水溶液中可溶性盐截留率的方法及应用，通过调控电场方向、荷电纳滤膜电性，从而调节可溶性盐截留率的提高或降低，进而有效调控离子传输行为。

本发明提出一种调控水溶液中可溶性盐截留率的方法：

待处理料液从荷电纳滤膜一侧进入，从荷电纳滤膜另一侧流出，荷电纳滤膜置于阴极、阳极形成的电场内，荷电纳滤膜荷负电或正电；

荷电纳滤膜荷负电时，电场方向与过滤方向相反，可溶性盐的截留率提高；电场方向与过滤方向相同，可溶性盐的截留率降低；

当荷电纳滤膜荷正电时，电场方向与过滤方向相反，可溶性盐的截留率降低；电场方向与过滤方向相同，可溶性盐的截留率提高。

进一步地，电场方向与过滤方向相反为，荷电纳滤膜一侧的进水端添加阴极，荷电纳滤膜另一侧的出水端添加阳极；电场方向与过滤方向相同为，荷电纳滤膜一侧的进水端添加阳极，荷电纳滤膜另一侧的出水端添加阴极。

进一步地，荷电纳滤膜的孔道内电荷密度为0.2-200mC/cm²。

进一步地，荷电纳滤膜的孔径为纳滤级别；

优选的，荷电纳滤膜的孔径低于2nm。

进一步地，荷负电的荷电纳滤膜包括氧化石墨烯、PVDF纳滤膜、聚偏氟乙烯纳滤膜、聚醚砜纳滤膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯纳滤膜、聚碳酸酯纳滤膜中一种。

进一步地，荷正电的荷电纳滤膜包括聚丙烯腈材质膜。

进一步地，可溶性盐包括硫酸盐，硝酸盐，亚硝酸盐，磷酸盐，碳酸盐，氯盐，氟盐中至少一种。

本发明还提出上述调控水溶液中可溶性盐截留率的方法在废水处理、海水淡化中的应用。

本发明具有以下优势：