[發明專利]一種耐氯型反滲透復合膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810983112.1
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108993147B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 丁國良;趙經緯;呂振華;王炎鋒
• 申請（專利權）人: 杭州易膜環保科技有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D69/12;B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 程皓

本發明公開了一種耐氯型反滲透復合膜及其制備方法，先通過間苯二胺與均苯三甲酰氯反應在聚砜微孔膜表面形成芳香聚酰胺分離層，再通過醛類化合物對芳香聚酰胺分離層進行活化，減少活性氯進攻位點的同時，引入活性基團羥基，為后期以化學鍵形式固定耐氯保護層提供基礎；最后通過交聯劑，利用溶劑蒸發、化學交聯的手段使含羥基的耐氯高分子材料通過化學鍵連接的方式固定在芳香聚酰胺分離層表面形成耐氯保護層，最終獲得耐氯型反滲透復合膜，工藝步驟簡單，可操作性強。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，尤其是涉及一種耐氯型反滲透復合膜及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟的迅速發展,人口的增加及工業化和城市化步伐的加快,城市用水量和污水排放量急劇增加,這更加劇了水資源的短缺和水環境的惡化,同時也帶來許多城市環境問題,并制約了地區經濟的發展，而廢水回用是解決水危機的重要途徑。但目前中國的廢水回用水平較低，提高回用水平對水資源的可持續利用和水環境保護具有重要意義。

作為“21世紀的水凈化技術”的反滲透分離技術，具有高效率、低能耗、無相變等分離特性，被用于印染、皮革、造紙、化工、石油等領域的廢水處理及回用。其中，芳香聚酰胺復合反滲透膜以其通量大、脫鹽率高、化學穩定等優勢，占據反滲透分離膜的大部分市場。

一般情況下，為達到清潔水源和減小膜生物污染的效果，反滲透設備工藝前端會采用氯氣或者漂白粉對進水進行殺菌消毒，不可避免地引入了活性氯。而活性氯會對聚酰胺反滲透膜結構產生較大破壞，使膜性能迅速下降，壽命縮減。因此，在實際應用中，反滲透設備的進水在消毒后還需要進行脫氯處理，以達到進水中余氯含量小于0.1ppm的要求，這類操作明顯增加了運行成本。如果開發出具有耐氯效果的聚酰胺反滲透膜，則能相應的減少操作復雜性，降低操作成本；同時由于進水中余氯的存在，可以有效抑制細菌的快速繁殖，避免反滲透膜的生物污染，不僅利于系統的穩定運行，還可以達到減少化學清洗次數、延長膜元件使用壽命的目的。

因此，制備一種耐氯型的反滲透復合膜，對擴大反滲透技術在廢水回用領域中的應用具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的發明目的是為了提供一種結構簡單，具有優異耐氯效果的耐氯型反滲透復合膜。

本發明還提供了一種工藝步驟簡單，可操作性強的耐氯型反滲透復合膜制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的一種耐氯型反滲透復合膜，從下往上依次由聚砜微孔膜、芳香聚酰胺分離層及耐氯保護層構成，所述芳香聚酰胺分離層由間苯二胺與均苯三甲酰氯反應生成，所述耐氯保護層由含羥基的耐氯高分子材料經化學交聯與芳香聚酰胺分離層之間通過化學鍵方式固定。本發明以現有的聚砜微孔膜作為基膜，在聚砜微孔膜表面形成由間苯二胺與均苯三甲酰氯反應生成的芳香聚酰胺分離層，芳香聚酰胺分離層作為支撐結構，耐氯保護層具有優異的耐氯性能，可提高復合膜的使用壽命。

一種耐氯型反滲透復合膜制備方法，具體步驟為：將聚砜微孔膜浸入間苯二胺水溶液中，取出后用橡膠輥除去表面多余溶液后浸入均苯三甲酰氯有機相溶液中至少1min后取出，在75～85℃溫度下熱處理3～5min，在聚砜微孔膜表面形成芳香聚酰胺分離層；再將表面形成芳香聚酰胺分離層的聚砜微孔膜浸入醛類化合物水溶液中進行活化，活化后浸入含羥基的耐氯高分子材料水溶液中至少5min，取出陰干后浸入交聯劑水溶液中至少1min后取出，在75～85℃溫度下熱處理3～5min，于芳香聚酰胺分離層表面交聯形成耐氯保護層，即得耐氯型反滲透復合膜。本發明先通過間苯二胺與均苯三甲酰氯反應在聚砜微孔膜表面形成芳香聚酰胺分離層，再通過醛類化合物對芳香聚酰胺分離層進行活化，減少活性氯進攻位點的同時，引入活性基團羥基，為后期以化學鍵形式固定耐氯保護層提供基礎；最后通過交聯劑，利用溶劑蒸發、化學交聯的手段使含羥基的耐氯高分子材料通過化學鍵連接的方式固定在芳香聚酰胺分離層表面形成耐氯保護層，最終獲得耐氯型反滲透復合膜；均苯三甲酰氯有機相溶液可為均苯三甲酰氯正己烷溶液。