[发明专利]一种用于破损反渗透膜原位自修复方法

说明书

本发明提供一种用于破损反渗透膜原位自修复方法。反渗透膜在运行过程中因制造缺陷、化学试剂腐蚀、操作方式引起的膜的应力/应变以及极端的操作条件或进水中磨料成分等而造成活性层损伤，导致反渗透膜因过滤截留的性能下降而报废。本发明公开了一种用于破损反渗透膜原位自修复方法，利用人工添加或天然水体中存在的蛋白质、多糖和腐殖酸，在水的过滤拖拽力的作用下，沉积在反渗透膜的破损位点上，实现活性层破损的反渗透膜原位修复，过滤截留性能可恢复到初始水平。在本发明中，无需拆下破损的膜组件，直接将天然修复剂添加在进水中，不改变反渗透膜系统的运行参数，可实现破损反渗透膜的快速修复，提高反渗透膜出水水质。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种用于破损反渗透膜原位自修复方法，适用于反渗透膜破损原位自修复。

背景技术

反渗透膜能拦截去除大量的污染物，包括总溶解固体、病原体(细菌和病毒)和低分子量化学污染物，在海水淡化、苦咸水脱盐和废水回用方面具有广阔的应用前景。反渗透膜大部分均是聚酰胺、醋酸纤维或符合材质，在运行过程中易因膜材料制造缺陷、化学试剂腐蚀(如预氧化过程中次氯酸钠残留)、膜老化、操作条件引起的膜的应力/应变(如水锤现象)以及进水中磨料成分(颗粒、化学物质)等而造成不同程度的损伤。在反渗透膜装置中，即使一个针孔大小的破孔也会造成反渗透膜过滤性能严重下降，反渗透膜的出水水质大大降低，出水中的盐、污染物、病毒等达不到使用要求，导致反渗透膜组件的频繁更换，影响反渗透膜工艺技术经济性能，成为反渗透膜工艺长期运行中亟需解决的技术难题。

将反渗透膜组件从处理设施中取出进行更换或者修复，不仅影响系统的运行，而且会增加更换成本。膜的更换会导致处理成本的增加；采用化学异位修复(如在破损点的原位界面聚合)操作流程复杂。如果能够采用廉价的原位修复方法堵塞破损点，恢复其过滤性能与污染物截留性能，延长反渗透膜的使用寿命，对于提升反渗透膜出水水质和节约运行成本具有重要的意义。然而，目前对于破损的反渗透膜的修复特别是原位修复鲜有报道。本发明提出采用有机物或者天然有机物作为修复剂，通过在进水中添加一定剂量的修复剂，修复剂在压力作用下在破损点大量聚集和压缩，可以有效堵塞破损点，恢复反渗透膜的污染物截留性能，实现反渗透膜的原位修复。

发明内容

本发明针对上述科学技术问题，提供一种用于破损反渗透膜原位自修复方法，用于将修复剂加入错流反渗透系统中原位修复破损反渗透膜。本发明巧妙利用反渗透进水中的人工添加或天然存在的有机物(蛋白质、多糖和腐殖酸)在水力作用下优先地、大量地沉积在反渗透膜破损处，堵塞破损点，并且在反渗透装置的高压下被压实，形成稳固的栓塞，恢复反渗透膜过滤性能与污染物截留性能，提升反渗透膜出水水质，延长反渗透膜的使用寿命。本发明实现破损反渗透膜原位自修复时，直接将修复剂加入反渗透装置进水中，不需要更换反渗透装置进水，不需要拆卸反渗透膜组件，不需要改变反渗透装置的操作条件，具有操作简单，实施方便等优点。本发明能有效延长反渗透膜使用周期，减少膜的报废量，降低报废膜对环境的影响。

本发明提供如下技术方案：一种用于破损反渗透膜原位自修复方法，包括以下步骤：

a.修复剂溶液的配置：将天然修复剂用超纯水溶解，并用磁力搅拌子搅拌24h确保溶解，制备成修复剂储备液，放置在4℃冰箱中保存；配置进水前，用TOC仪测试其含量，最终将进水中的天然修复剂根据浓度稀释到0.1～1000mg/L的浓度的修复剂溶液；

b.破损反渗透膜原位自修复过程：直接将步骤a制备得到的浓度为0.1～1000mg/L浓度的修复剂溶液添加进反渗透膜系统的进水槽中，反渗透系统的压力、错流速率运行条件无需改变，监测进出水的电导率、出水的膜通量，反渗透系统运行一定时间后，反渗透膜的截盐率恢复到可接受水平时，即完成破损反渗透膜的原位自修复。

进一步地，所述天然修复剂为多糖、蛋白质、腐殖酸中的一种或多种形成的混合物，或所述天然修复剂为天然水体中的有机物。