專利名稱::耐氧化復(fù)合反滲透膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域,特別是一種用于水處理的反滲透膜。技術(shù)背景反滲透技術(shù)是在一定的壓力作用下,借助于反滲透簾的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,它被廣泛應(yīng)用于污水處理以及液體的提純與濃縮,其中最普遍的應(yīng)用是在水處理工藝中,用反滲透技術(shù)將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除,以獲得高質(zhì)量的純凈水。但反滲透膜在凈化水的過程中,也會被水中的一些有機物或者無機物污染,如原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)會吸附在反滲透膜上,造成膠體顆粒污染和生化污染。使反滲透膜的水通量下降;另外普通的聚醃胺反滲透膜對氯很敏感,很低濃度的氯就會破壞膜的性能,讓膜在很短的時間失去脫鹽率。而目前的水源大多是受過污染的,還有些是經(jīng)過處理后的廢水,水源中含有大量的氧化性殺菌劑,因此現(xiàn)有的反滲透膜使用壽命很短,需要經(jīng)常更換,既增加了運行費用,也降低了膜的運行效率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是,提供一種耐氧化復(fù)合反滲透膜。提高反滲透膜的耐氧化性能和抗有機污染的性能,延長反滲透膜的使用壽命。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的。耐氧化復(fù)合反滲透膜,包括無紡布層和聚砜支撐層,其特點是在聚砜支撐層上有一個用多元胺與改性多酰氯溶液、或用多元胺與均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液制備的聚酰胺層。上述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,所述的均苯三甲酸氣和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液,是用均苯三甲酰氯5100份和改性多酰氯095份混勻構(gòu)成的?;扔袡C溶液;所述份為重量份。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液,是用均苯三甲酰氯2095份和改性多酰氣580份混勻構(gòu)成的?;扔袡C溶液。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液,是用均苯三甲酰氯3080份和改性多酰氯2070份混勻構(gòu)成的?;扔袡C溶液。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,改性多酰氯,是5-碘-間苯二甲酰氯、2-碘-對苯二甲酰氯、5-溴-間苯二甲酰氯或2-溴-對苯二甲酰氯。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,將制備好的聚酰胺層,在濃度0.5—10%、pH為7.58.5的過硫酸鹽溶液中,浸泡10120分鐘,然后烘干。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,更好地是將制備好的聚酰胺層,在濃度0.5—3%、pH為7.58.5的過硫酸鹽溶液中,浸泡10120分鐘,然后烘干。前述的耐氧化復(fù)合反滲透膜中,所述的過硫酸鹽,是過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉。與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明通過在聚砜支撐層上制備一個改性的聚酰胺層,提高了反滲透膜的耐氧化性能和抗有機污染的性能,延長了反滲透膜的使用壽命。本發(fā)明還通過用過硫酸鹽溶液對改性的聚酰胺層作進一步處理,使得復(fù)合反滲透膜的耐氯性能和抗污染性能更強。本發(fā)明還具有易于制備和操作,脫鹽率髙及水通量大,清洗間隔周期長的特點。本發(fā)明不但可以應(yīng)用于水處理過程中,還可為反滲透膜的應(yīng)用拓展更廣泛的領(lǐng)域。具體實施方式下面的例子用于闡明本發(fā)明并不用于解釋限制本發(fā)明的保護范圍。比較例1:現(xiàn)有技術(shù)制備的有無紡布層、聚砜支攛層和聚截胺層的反滲透膜。使用含有16%聚砜的DMF溶液組成的多孔聚砜支撐膜(即聚砜支撐層),放入2.596的間苯二胺(MPDA)溶液約1分鐘。胺溶液均含有O.lwtW的十二烷基磺酸鈉(SDBS)表面活性劑。經(jīng)MDPA(A)浸泡后的支撐膜放在紙巾上用橡膠輥滾動去除正面及背面多余的溶液。然后將這種支撐層與均苯三甲酰氯(B)的有機溶液接觸50秒,形成聚酰胺層,接著放入4trC10(TC烘箱中保持IO分鐘,形成聚酰胺復(fù)合反滲透膜。用含氯化鈉2000ppm的水溶液,pH為7.5,在225psi的條件下檢測膜的初始性能,之后用2000ppmNaC10溶液浸泡30小時后再在上述條件下檢測膜的性能,所得結(jié)果如下膜的初始脫鹽率為99.3%,水通量為24.8GFD,經(jīng)過NaClO(次氯酸鈉)氧化處理后其脫鹽率為5.8%,水通量為562GFD。實施例l一6使用含有1696聚砜的DMF溶液組成的多孔聚砜支撐膜,放入2.5%的間苯二胺(MPDA)溶液約1分鐘。胺溶液均含有0.lwt先的十二烷基磺酸鈉(SDBS)表面活性劑。經(jīng)MDPA浸泡后的支撐膜放在紙巾上用橡膠輥滾動去除正面及背面多余的溶液。以上步驟和多元胺的用量,與現(xiàn)有技術(shù)制備聚酰胺層的情況相同。然后將這種支撐層與表l中所列含有O.1%(wt/v%)的?;?-C0C1)有機溶液接觸50秒,接著放入4(TC烘箱中保持10分鐘,形成聚酰胺層。取出后用濃度1%的過硫酸鉀溶液,在磷酸鉀緩沖溶液PH為8的時候處理30分鐘。然后在14(TC烘箱中保持5分鐘,得到最終的復(fù)合反滲透膜。用含氯化鈉2000ppm的水溶液,pH為7.5,在225psi的條件下檢測膜的初始性能,之后用2000卯mNaC10溶液浸泡30小時后再在上述條件下檢測膜的性能,所得結(jié)果如表l。表1實施例l--6<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表l可以看出,加入5-碘-間苯二甲酰氯,膜的鋭鹽率和水通量在NaC10浸泡后變化較小,膜的耐氧化能力明顯提高。實施例7除用2-碘-對苯二甲酰氯苯代替5-碘-間苯二甲酰氯外,采用與實施例4相同的操作制備得到復(fù)合反滲透膜。然后采用與實施例4相同的測試方法,膜的初始脫鹽率為99.1%,水通量為25.3GFD,經(jīng)過NaClO氧化處理后其脫鹽率為98.5%,水通量為33.4GFD。實施例8除用5-溴-間苯二甲酰氯代替5-碘-間苯二甲酰氯外,采用與實施例4相同的操作制備得到復(fù)合反滲透膜。然后采用與實施例4相同的測試方法,膜的初始脫鹽率為98.7%,水通量為22.8GFD,經(jīng)過NaC10氧化處理后其脫鹽率為97.0%,水通量為34.4GFD。實施例9除用3-二氨基環(huán)己烷代替間苯二胺之外,采用與實施例4相同的操作制備得到復(fù)合反滲透膜。然后采用與實施例4相同的測試方法,膜的初始脫鹽率為98.9%,水通量為26.8GFD,經(jīng)過NaC10氧化處理后其脫鹽率為96.1%,水通量為44.9GFD。實施例10—15除了過硫酸鉀處理時間不同外,采用與實施例4相同的iH^制備得到復(fù)合反滲透膜。然后采用與實施例4相同的瀾試方法,其結(jié)果見表2。表2實施例10—15<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從表2中可以看出,采用過硫酸鉀進行處理后,膜釣?zāi)脱趸阅苡忻黠@提高。實施例16—21除了過硫酸鉀溶液濃度不同外,采用與實施例4相祠的操作制備得到復(fù)合反滲透膜。然后采用與實施例4相同的測試方法,其結(jié)果見表3。表3實施例16—21<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>將表3與表2進行比較,可以看出,采用不同濃度的過硫酸鉀進行處理,膜的耐氧化性能均可以提高,其中濃度0.5—3.0%效果最好。權(quán)利要求1、耐氧化復(fù)合反滲透膜,包括無紡布層和聚砜支撐層,其特征在于在聚砜支撐層上有一個用多元胺與改性多酰氯或均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液制備的聚酰胺層。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于-所述的均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的酰基氯有機溶液,是用均苯三甲酰氯5100份和改性多酰氯095份混勻構(gòu)成的?;扔袡C溶液;所述份為重量份。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于所述的均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液,是用均苯三甲酰氯2095份和改性多酰氯580份混勻構(gòu)成的?;扔袡C溶液。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于所述的均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液,是用均苯三甲酰氯3080份和改性多酰氯2070份混勻構(gòu)成的載基氯有機溶液。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于所述的改性多酰氯,是5-碘-間苯二甲酰氯、2-碘-對苯二甲酰氯、5-溴-間苯二甲酰氯或2-溴-對苯二甲酰氯。6、根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于將制備好的聚酰胺層,在濃度0.5—10%、pH為7.58.5的過硫酸鹽溶液中,浸泡10120分鐘,然后烘干。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于將制備好的聚酰胺層,在濃度0.5-3%、pH為7.58.5的過硫酸鹽溶液中,浸泡10120分鐘,然后烘干。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的耐氧化復(fù)合反滲透膜,其特征在于所述的過硫酸鹽,是過硫酸鉀、過硫酸銨或過硫酸鈉。全文摘要本發(fā)明公開了一種耐氧化復(fù)合反滲透膜。它包括無紡布層和聚砜支撐層,其特點是在聚砜支撐層上有一個用多元胺與改性多酰氯溶液、或用多元胺與均苯三甲酰氯和改性多酰氯構(gòu)成的?;扔袡C溶液制備的聚酰胺層。本發(fā)明通過在聚砜支撐層上制備一個改性的聚酰胺層,提高了反滲透膜的耐氧化性能和抗有機污染的性能,延長了反滲透膜的使用壽命。本發(fā)明還具有易于制備和操作,脫鹽率高及水通量大,清洗間隔周期長的特點。本發(fā)明不但可以應(yīng)用于水處理過程中,還可為反滲透膜的應(yīng)用拓展更廣泛的領(lǐng)域。文檔編號B01D71/56GK101130155SQ200610051200公開日2008年2月27日申請日期2006年8月25日優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日發(fā)明者何耀華,楓劉,吳宗策,王思亮,蔡志奇,趙小陽,龍昌宇申請人:貴陽時代匯通膜科技有限公司