一种反渗透和正渗透膜修复剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种反渗透和正渗透膜修复剂及其制备方法，包括下列组分：膜预处理组分20

【技术实现步骤摘要】
一种反渗透和正渗透膜修复剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种反渗透和正渗透膜修复剂及其制备方法。
技术背景
[0002]在海水苦咸水淡化、电子工业用水、药物生产和医药用水生产中，为了获得大量比较纯的工业脱盐水，以及市政废水工业废水、食品加工等方面都需要用到反渗透膜和正渗透过滤装置对原水进行脱盐处理。反渗透膜和正渗透膜在各个领域的应用愈加普遍，膜的用量越来越多。这个过程中用到的反渗透和正渗透膜过滤装置，会随着处理量的增加和使用时间的延长而自然老化；水中存在的氧化物质也会造成膜过滤装置的性能断式衰减；因膜结垢和细菌滋生定期的酸碱化学清洗也会造成膜过滤装置的性能逐渐衰减。当反渗透和正渗透过滤装置的最核心指标“脱盐率”降低至一定程度时(如初始脱盐率98％左右，降低至≤95％甚至更低)，过滤装置产水离子会含量过高，而无法满足工业用水水质要求，此时，一般这批反渗透和正渗透过滤元件全部报废，必须更换新的过滤元件。
[0003]反渗透膜和正渗透膜在运行一段时间以后，在膜上浓水侧会积累胶体、金属氧化物、细菌、有机物、水垢等物质，引起系统脱盐率下降、出水量降低、压差增大等问题，从而会形成膜污染。膜污染是一个复杂的过程，膜污染物的特性是与水中污染物间的物理因素、化学因素、微生物因素三者的相互作用密切相关的，它们是相互关联的，并非单一存在，当其中微生物污染趋势形成，必将加速另两种污染的形成，造成了膜污染加剧。从而引起膜的堵塞，降低了膜的过滤效率和膜产水量，同时提高了膜的清洗频率，缩短了膜的使用寿命，增加了膜更换的次数，由于膜的多次清洗，导致膜衰退、老化，引起系统脱盐率下降、出水量增高、压差减小等问题，从而使膜组件的使用成本和运行成本大幅增加。
[0004]反渗透膜和正渗透膜在水溶液中被氧化，使膜的形态结构受到破坏。膜的抗氧化性既取决于被分离溶液的性质，也取决于膜材料的化学结构。膜的水解和氧化是同时发生的，膜的水解作用与构成膜的高分子材料化学结构紧密相关。当高分子链中有易水解的化学基团，如
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CONH
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、
‑
COOR
‑
、
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CN、
‑
CH2‑
O
‑
时，这些基团在酸或碱的作用下会产生水解反应，破坏膜的性能。随着膜的清洗次数的增多，膜的产水量和脱盐率也会发生较大的变化，达不到生产要求的预期目标。
[0005]因此污染后的反渗透膜和正渗透膜经过酸性清洗剂和碱性清洗剂多次清洗后的膜产水量都有较大增加、脱盐率大幅降低，且为不可逆损伤。为提高膜使用寿命，降低膜组件的使用和运营成本，反渗透膜、和正渗透膜的修复已成为当前生活和工业生产用纯水行业急需解决的问题。现阶段膜修复药剂主要适用于离线高温修复。离线高温修复工人劳动强度大，拆装膜耗时费力，效果不佳，且费用高，可操作性不大。因此选择合适的反渗透膜和正渗透膜修复方法和药剂对生活和工业用生产用纯水行业的修复意义重大。大量的膜报废不仅大大提高了生产成本，固废处理也成为了当前的难题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在针对生活和工业用生产用脱盐水膜污染清洗后脱盐率大幅下降、产水量增加的问题，提供一种在常温下反渗透和正渗透膜停机在线的反渗透和正渗透膜修复剂及其制备方法。
[0007]本专利技术的修复剂，包括下列组分：膜预处理组分：20
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40份；膜修复组分：50
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80份；酸性调节剂：5
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10份；水：80
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200份；所述的膜预处理组分包括异噻唑啉酮及其衍生物、亚硫酸氢钠或草酸、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基硫酸盐其中的一种或几种的混合物；所述的膜修复组分包括氯化铵、酰氯类、胺类、醛类其中的一种或几种的混合物；所述的酸性调节剂包括柠檬酸。
[0008]进一步地，所述的膜预处理组分包括异噻唑啉酮、草酸和十二烷基硫酸钠其中的一种或几种的混合物；所述的膜修复组分包括氯化铵、对苯二酰氯、邻苯二胺、脲甲醛其中的一种或几种的混合物。
[0009]所述的反渗透和正渗透膜修复剂的pH值范围为1.0
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6.0，优选pH值范围为2.5
‑
5.0。
[0010]本专利技术的制备方法，包括如下步骤：（1）在带搅拌的反应器内，将所述的膜修复组分和膜预处理组分按照质量份数加入水中，搅拌均匀；（2）常压下，控制温度60
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90℃，搅拌速度控制在60r/min；（3）在常压下，控制温度与搅拌速度不变搅拌2
‑
4h，搅拌期间分析pH值，使用柠檬酸调节pH值在2.5
‑
5.0之间。
[0011]本专利技术的使用方法，包括如下步骤：（1）彻底清洗膜系统，并用反渗透水冲洗至中性；（2）按照权利要求6所述的方法制备膜修复剂，使用柠檬酸调节pH值在2.0
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4.0之间，送入膜系统，控制温度35
‑
60℃之间，浓水侧压力2bar，循环4
‑
6小时，浸泡不少于8小时；（3）彻底冲洗膜系统至中性，开机测试系统脱盐率和产水性能。
[0012]本专利技术中柠檬酸钠具有水溶性好、对水中的Ca
2+
、Mg
2+
等金属离子具有优良的螯合能力、能发生生物降解、分散能力及抗再沉积能力强等特点。
[0013]异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀菌剂，常见的异噻唑啉酮类杀菌剂有：5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑
‑3‑
酮、2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、1,2
‑
苯并异噻唑啉
‑3‑
酮、2
‑
n
‑
辛基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮。异噻唑啉酮类杀菌剂是一种杂环结构，其杀菌原理主要依靠杂环上的活性部分破坏细菌细胞内的DNA分子，使细菌失去活性。异噻唑啉酮与微生物接触后，通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。
[0014]草酸又名乙二酸，广泛存在于植物源食品中。草酸是无色的柱状晶体，易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂，草酸根有很强的配合作用，是植物源食品中另一类金属螯合剂。当草酸与一些碱土金属元素结合时，其溶解性大大降低。草酸能与许多金属形成溶于水的络
合物。草酸的酸性比醋酸(乙酸)强10000 倍，是有机酸中的强酸，能与碳酸根作用放出二氧化碳。草酸根具有很强的还原性，与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水。草酸有毒。对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用，极易经表皮、粘膜吸收引起中毒。空气中最高容许浓度为1m g/m3。乙二酸可以跟醇反应生成酯。比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反渗透和正渗透膜修复剂，其特征在于，包括下列组分：膜预处理组分：20
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40份；膜修复组分：50
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80份；酸性调节剂：5
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10份；水：80
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200份。2.根据权利要求1所述的反渗透和正渗透膜修复剂，其特征在于：所述的膜预处理组分包括异噻唑啉酮及其衍生物、亚硫酸氢钠或草酸、十二烷基苯磺酸盐、十二烷基硫酸盐其中的一种或几种的混合物；所述的膜修复组分包括氯化铵、酰氯类、胺类、醛类其中的一种或几种的混合物；所述的酸性调节剂包括柠檬酸。3.根据权利要求2所述的反渗透和正渗透膜修复剂，其特征在于：所述的膜预处理组分包括异噻唑啉酮、草酸和十二烷基硫酸钠其中的一种或几种的混合物；所述的膜修复组分包括氯化铵、对苯二酰氯、邻苯二胺、脲甲醛其中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的反渗透和正渗透膜修复剂，其特征在于，所述的反渗透和正渗透膜修复剂的pH值范围为1.0
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6.0。5.根据权利要求4所述的反渗透和正渗透膜修复剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，邵骏陶，
申请(专利权)人：青岛沁安化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：