一种用于海水淡化的反渗透膜制造技术

本发明专利技术提供一种用于海水淡化的反渗透膜，涉及反渗透膜技术领域。该一种用于海水淡化的反渗透膜，包括以下重量份的原料：聚砜树脂22

【技术实现步骤摘要】
一种用于海水淡化的反渗透膜


[0001]本专利技术涉及反渗透膜
，具体为一种用于海水淡化的反渗透膜。

技术介绍

[0002]反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。
[0003]目前国内对海水淡化反渗透膜技术方面的研究多关注于交联芳香聚酰胺的生成反应方面，包括各种单体、添加剂、极性溶剂等，以及膜片后处理方面研究，但对于聚砜支撑层的研究鲜有报道，而海水淡化膜应用条件苛刻，运行压力很高，如何让膜片能长期运行而性能保持稳定，支撑层的制备至关重要。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于海水淡化的反渗透膜，解决了膜片不能长期稳定运行的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于海水淡化的反渗透膜，包括以下重量份的原料：聚砜树脂22
‑
45份、二甲基甲酰胺20
‑
53份、聚乙烯吡咯烷酮2
‑
4份、聚乙二醇5
‑
7份、二氧化钛2
‑
3份、天然纳米晶体2
‑
20份、间苯二胺3
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5份、石脑油10
‑
20份、抗老化剂2
‑
3份、阻垢剂1
‑
2份，表面活性剂0.1
‑
1份、均苯三甲酰氯0.1
‑
0.5份。
[0008]优选的，一种用于海水淡化的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
[0009]S1、制备支撑体：
[0010](1)按重量份称取各个原料，将聚砜树脂清洗干净，并在100
‑
110℃的真空干燥箱内干燥8
‑
10h，将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、抗老化剂、阻垢剂加入搅拌罐内搅拌20
‑
25min，采用搅拌速度为60
‑
90r/min，温度为70℃条件下搅拌4h，将二甲基乙酰胺、聚砜树脂加入搅拌罐内持续搅拌，使得聚乙烯吡咯烷酮在二甲基乙酰胺溶液中分散均匀，维持搅拌速度，再向其中加入天然纳米晶体，搅拌处理30
‑
50min后，将二氧化钛加入搅拌罐内持续搅拌30
‑
50min，配制成均匀分散的溶液a；
[0011](2)所述溶液a经过滤后，再放入超声波消泡罐中进行消泡处理，在喷涂机器上均匀涂布于无纺布上，湿膜厚度150μm，然后浸入20
‑
30℃纯水中凝胶固化成膜，得到支撑体；
[0012]S2、配制含胺水相溶液：将间苯二胺溶解于20倍的水中，待其完全溶解后，向该水溶液中加入表面活性剂，搅拌均匀后加氢氧化钠调节溶液pH值在9～10之间，即得到含胺水相溶液；其中，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠；
[0013]S3、配制酰氯油相溶液：将均苯三甲酰氯溶解在石脑油中，搅拌溶解后，得到酰氯
油相溶液。
[0014]S4、制备反渗透膜：首先所述支撑体浸入含胺水相溶液，用橡胶辊除去表面多余的溶液后，在温度20℃～30℃，相对湿度50％～80％条件下，使膜面的水分进一步挥发，再在其上面涂覆酰氯油相溶液，除去表面一部分酰氯油相溶液后，接着进入80℃～120℃烘箱中烘干，得到海水淡化反渗透膜。
[0015]优选的，所述阻垢剂的制备方法包括以下步骤：
[0016]A1、按质量比称取原料：马来酸－丙烯酸共聚物20～30％、聚天门冬氨酸40～60％、丙烯酸－2－丙烯酰胺－2－甲基丙磺酸共聚物10～30％、柠檬酸1～5％、余量为去离子水；
[0017]A2、将聚天门冬氨酸加入到马来酸－丙烯酸共聚物中，搅拌，再依次加入去离子水、丙烯酸－2－丙烯酰胺－2－甲基丙磺酸共聚物、柠檬酸，搅拌均匀得到所述阻垢剂。
[0018](三)有益效果
[0019]本专利技术提供了一种用于海水淡化的反渗透膜。具备以下有益效果：
[0020]1、本专利技术通过改进工艺，且工艺参数非常合理和具体，可大大减轻操作者的工作量，生产方便，能有效解决反渗透膜上CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4、氧化铁和硅垢的沉积而带来的膜污染问题，防止膜面结垢，防止反渗透膜污堵，同时不会对环境造成污染，进而降低反渗透膜应用过程中的能耗，延长反渗透膜的使用寿命。
[0021]2、本专利技术通过阻垢剂与表面活性剂、抗老化剂的混合液对反渗透膜进行改性处理，从而提高了反渗透膜的耐氯性、抗老化性和耐垢性能，避免加入海水中的次氯酸钠破坏反渗透膜的膜结构，解决了反渗透膜不能长期稳定运行的问题。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例一：
[0024]本专利技术实施例提供一种用于海水淡化的反渗透膜，包括以下重量份的原料：聚砜树脂45份、二甲基甲酰胺53份、聚乙烯吡咯烷酮4份、聚乙二醇7份、二氧化钛3份、天然纳米晶体20份、间苯二胺5份、石脑油20份、抗老化剂3份、阻垢剂2份，表面活性剂1份、均苯三甲酰氯0.5份。
[0025]聚砜材料刚性和韧性好，耐温，耐热氧化，抗蠕变性能优良，耐无机酸，碱，盐溶液的腐蚀，耐离子辐射，无毒，绝缘性和自熄性好，容易成型加工，采用的二甲基甲酰胺是一种透明液体，能和水及大部分有机溶剂互溶，间苯二胺与均苯三甲酰氯发生聚合反应，从而在聚砜基膜层的表面生成聚酰胺层，聚酰胺层可以起到亲水、疏盐的作用，进而能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而对海水进行净化，在进行聚砜支撑体的制备时加入聚乙二醇，聚乙二醇(PEG)中含有羟基(ROH)基团，进而会使分离膜具有相对亲水性和光滑的表面，在之后界面聚合中，均苯三甲酰氯会在间苯二胺与之前这些亲水性基团形成氢键后，进一步扩散入基膜的孔中，最终形成较厚的分离层，从而使得反渗透膜对海水的淡
化效果更佳，通过阻垢剂与表面活性剂、抗老化剂的混合液对反渗透膜进行改性处理，从而提高了反渗透膜的耐氯性、抗老化性和耐垢性能，避免加入海水中的次氯酸钠破坏反渗透膜的膜结构。
[0026]一种用于海水淡化的反渗透膜的制备方法，包括以下步骤：
[0027]S1、制备支撑体：
[0028](1)按重量份称取各个原料，将聚砜树脂清洗干净，并在100
‑
110℃的真空干燥箱内干燥8
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海水淡化的反渗透膜，其特征在于：包括以下重量份的原料：聚砜树脂22
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45份、二甲基甲酰胺20
‑
53份、聚乙烯吡咯烷酮2
‑
4份、聚乙二醇5
‑
7份、二氧化钛2
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3份、天然纳米晶体2
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20份、间苯二胺3
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5份、石脑油10
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20份、抗老化剂2
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3份、阻垢剂1
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2份，表面活性剂0.1
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1份、均苯三甲酰氯0.1
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0.5份。2.根据权利要求1所述的一种用于海水淡化的反渗透膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、制备支撑体：(1)按重量份称取各个原料，将聚砜树脂清洗干净，并在100
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110℃的真空干燥箱内干燥8
‑
10h，将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、抗老化剂、阻垢剂加入搅拌罐内搅拌20
‑
25min，采用搅拌速度为60
‑
90r/min，温度为70℃条件下搅拌4h，将二甲基乙酰胺、聚砜树脂加入搅拌罐内持续搅拌，使得聚乙烯吡咯烷酮在二甲基乙酰胺溶液中分散均匀，维持搅拌速度，再向其中加入天然纳米晶体，搅拌处理30
‑
50min后，将二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小阳，叶俊东，宋涛，余景海，
申请(专利权)人：重庆海通环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：