一种高强耐污型正渗透膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，属于正渗透膜制备技术领域。本发明专利技术通过将芦荟果肉与浸泡黄豆混合，蒸煮后收集蛋白脂肪复合层，对其研磨并与丙烯酰胺复合制备复合亲水凝胶，通过复合亲水凝胶的添加，使正渗透膜表面负载抗污性的疏水脂类物质，有效防止大分子亲水基团对膜表面的粘附，有效的增强其抗污性能，同时通过大分子蛋白形成网状结构，增强薄膜内部强度，本发明专利技术制备步骤简单，支撑层孔隙率大，膜通量高，可有效降低内浓差极化，且通过大豆作为改性物质，节约成本，且绿色安全。

Method for preparing high strength and pollution resistant positive osmosis membrane

The invention relates to a preparation method of a high strength and dirt resistant positive osmosis membrane, which belongs to the technical field of the preparation of positive osmosis membrane. The aloe pulp and soaked soybeans mixed, after cooking fat collection protein composite layer, the abrasive and acrylamide composite composites were prepared by adding hydrophilic gel, composite hydrophilic gel, the hydrophobic lipids forward osmosis membrane surface load stain resistance, effectively prevent the adhesion of large hydrophilic groups on the membrane surface and enhance the anti fouling performance effectively, and the large molecule protein to form a network structure, enhance the internal strength of the film, the invention has the advantages of simple preparation steps, support layer of high porosity, high membrane flux, can effectively reduce the concentration polarization, and the soybean as the modified material, cost saving, green and safe.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，属于正渗透膜制备

技术介绍
正渗透过程是一个浓度驱动过程，是指水自发的从高水化学势区(或较低渗透压)一侧区域通过选择性膜流向低水化学势区(或较高渗透压)一侧区域传递的过程，而溶质分子和离子留在原溶液中的过程。正渗透过程是靠两侧溶液本身的渗透压力差作为驱动力，不需要外加压力，因次用于正渗透过程的膜要同时考虑分离层和支撑层。相比传统压力驱动膜，正渗透膜应具备以下特点：1、分离层光滑而致密，保证其良好截留效果；2、支撑层结构疏松且多孔，孔隙率分布均匀，可降低过程产生的浓差极化现象增加水通量；3、膜的支撑材料只需满足膜两侧溶液的渗透压力差，不需要考虑外加压力:4、膜材料的物理性质对内浓差极化影响5、膜材料应对汲取液保持物理化学性质的稳定。在膜分离过程中，膜污染是一种重要且必然的现象。较低的膜污染意味着高产水率、低清洗频次和较长膜寿命，因此可以降低运营和资金成本。正渗透过程中膜污染现象要明显低于压力驱动分离膜，而且正渗透过程中的膜污染也明显区别于压力驱动过程中的膜污染。如前所述，尽管正渗透具有低污染、低能耗的特性，并且已经在海水发电、海水淡化、污水处理、食品加工和医药产品生产等领域取得了广泛的应用，但是浓差极化和膜污染仍然会影响正渗透膜的应用，所以对抗污染型正渗透膜的研究很有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前制备正渗透膜抗污染性能差，导致其渗透系数大大降低，影响正渗透膜的膜通量的问题，提供了一种通过大豆与芦荟果肉混合，收集油脂蛋白膜改性正渗透膜抗污染性能的方法，本专利技术通过将芦荟果肉与浸泡黄豆混合，蒸煮后收集蛋白脂肪复合层，对其研磨并与丙烯酰胺复合制备复合亲水凝胶，通过复合亲水凝胶的添加，使正渗透膜表面负载抗污性的疏水脂类物质，有效防止大分子亲水基团对膜表面的粘附，有效的增强其抗污性能，同时通过大分子蛋白形成网状结构，增强薄膜内部强度，具有广阔的应用前景。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：（1）选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6～8h后，过滤并收集浸泡大豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡大豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15～20min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200～300目筛，收集得混合浆液；（2）将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5～10min后，再在85～90℃下水浴加热10～15min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50～60℃下干燥7～9h，收集得干燥复合膜；（3）将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，随后过200～220目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合膜球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡10～15min，收集复合膜粉末分散液；（4）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份丙烯酰胺和25～30份上述复合膜粉末分散液置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，在氮气气氛下搅拌混合10～15min，随后将三口烧瓶置于55～65℃下水浴加热2～3h，收集得混合凝胶液；（5）按重量份数计，分别称量10～15份上述制备的混合凝胶液、5～8份1,4-二氧六环、3～5份乳酸、25～30份丙酮和25～30份甲醇置于烧杯中，在室温下搅拌混合25～30min，随后静置6～8h，制备得铸膜液，随后用刮刀将铸膜液在厚度为75μm，目数为300目聚酯筛网上刮制成0.085～0.095mm薄膜，在室温下静置固化3～5h，用去离子水冲洗3～5次，再在45～50℃下干燥6～8h，即可制备得高强耐污型正渗透膜。本专利技术制备的高强耐污型正渗透膜水通量为25～28Lm-2h-1，抗拉强度为55～58MPa，耐氯性小于1350mg·L-1·h，具有良好的抗污染性和力学强度。本专利技术的应用方法：将本专利技术制备的高强耐污型正渗透膜安装至两块长方形，中间有内腔的塑料块中，制备得膜组件，控制腔体尺寸为10.0m×3.0m×0..4m，进入膜组件的溶液温度为55～60℃，渗透侧温度为15～20℃，流量控制为600L/min，在膜组件另一侧收集渗透水即可。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备步骤简单，支撑层孔隙率大，膜通量高，可有效降低内浓差极化；（2）本专利技术通过大豆作为改性物质，节约成本，且绿色安全。具体实施方式选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6～8h后，过滤并收集浸泡大豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡大豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15～20min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200～300目筛，收集得混合浆液；将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5～10min后，再在85～90℃下水浴加热10～15min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50～60℃下干燥7～9h，收集得干燥复合膜；将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，随后过200～220目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合膜球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡10～15min，收集复合膜粉末分散液；按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份丙烯酰胺和25～30份上述复合膜粉末分散液置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，在氮气气氛下搅拌混合10～15min，随后将三口烧瓶置于55～65℃下水浴加热2～3h，收集得混合凝胶液；按重量份数计，分别称量10～15份上述制备的混合凝胶液、5～8份1,4-二氧六环、3～5份乳酸、25～30份丙酮和25～30份甲醇置于烧杯中，在室温下搅拌混合25～30min，随后静置6～8h，制备得铸膜液，随后用刮刀将铸膜液在厚度为75μm，目数为300目聚酯筛网上刮制成0.085～0.095mm薄膜，在室温下静置固化3～5h，用去离子水冲洗3～5次，再在45～50℃下干燥6～8h，即可制备得高强耐污型正渗透膜。实例1选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6h后，过滤并收集浸泡大豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡大豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200目筛，收集得混合浆液；将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5min后，再在85℃下水浴加热10min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50℃下干燥7h，收集得干燥复合膜；将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350r/min下球磨3h，随后过200目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合膜球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200W下超声振荡10min，收集复合膜粉末分散液；按重量份数计，分别称量45份去离子水、10份丙烯酰胺和25份上述复合膜粉末分散液置于三口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6～8h后，过滤并收集浸泡大豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡大豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15～20min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200～300目筛，收集得混合浆液；（2）将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5～10min后，再在85～90℃下水浴加热10～15min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50～60℃下干燥7～9h，收集得干燥复合膜；（3）将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，随后过200～220目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合膜球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡10～15min，收集复合膜粉末分散液；（4）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份丙烯酰胺和25～30份上述复合膜粉末分散液置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，在氮气气氛下搅拌混合10～15min，随后将三口烧瓶置于55～65℃下水浴加热2～3h，收集得混合凝胶液；（5）按重量份数计，分别称量10～15份上述制备的混合凝胶液、5～8份1,4‑二氧六环、3～5份乳酸、25～30份丙酮和25～30份甲醇置于烧杯中，在室温下搅拌混合25～30min，随后静置6～8h，制备得铸膜液，随后用刮刀将铸膜液在厚度为75μm，目数为300目聚酯筛网上刮制成0.085～0.095mm薄膜，在室温下静置固化3～5h，用去离子水冲洗3～5次，再在45～50℃下干燥6～8h，即可制备得高强耐污型正渗透膜。...

【技术特征摘要】
1.一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6～8h后，过滤并收集浸泡大豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡大豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15～20min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200～300目筛，收集得混合浆液；（2）将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5～10min后，再在85～90℃下水浴加热10～15min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50～60℃下干燥7～9h，收集得干燥复合膜；（3）将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，随后过200～220目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪逸凡，韩彪，
申请(专利权)人：汪逸凡，
类型：发明
国别省市：江苏;32