[發明專利]一種抗生物污染反滲透膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910711091.2
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110354682B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 蘇蕾;鄔軍輝;王世宇;趙偉國;孫家寬
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01D61/02
• 分類號: B01D61/02;B01D67/00;B01D69/02;B01D69/06;B01D71/56;B01D71/68;C02F1/44
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本發明公開了一種抗生物污染反滲透膜及其制備方法和應用。該反滲透膜包括多孔支撐層和形成于支撐層上的聚酰胺脫鹽層，其中聚酰胺脫鹽層為(2?氨基苯甲基)三苯基溴化膦改性的聚酰胺脫鹽層。本發明提供的反滲透膜可用于純水制造和廢水回用等領域，具有高的抗生物污染性能及水通量。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，特別涉及一種抗生物污染反滲透膜及其制備方法和應用。

背景技術

目前主流的反滲透膜是交聯芳香族聚酰胺復合反滲透膜，即利用間苯二胺和均苯三甲酰氯在聚砜支撐膜表面進行界面縮聚反應形成聚酰胺脫鹽層。該類型反滲透膜已經廣泛應用于家用凈水器、工業純水制造、廢水處理和海水淡化領域。在反滲透膜使用過程中，水中的蛋白質、多糖、無機鹽沉淀、微生物等污染物會造成膜表面的持續污染進而導致產水量下降。其中，生物污染因其具有污染能力強、污染后難以清洗去除等特點成為反滲透膜應用所面臨的最大挑戰。因此，提高反滲透膜抗生物污染性能具有重要意義。

為了提高反滲透膜的抗生物污染性能，目前已公開專利主要通過膜表面涂敷(例如中國公開專利CN1213985A，CN101450290A中公開的方法)、表面化學改性(中國公開專利CN104785131中公開的方法)、表面接枝(中國公開專利CN104815567A中公開的方法)等物理化學方法，以通過改變反滲透膜的表面親水性、表面粗糙度和表面電荷等來提高反滲透復合膜的抗生物污染性能，以下舉例說明。

在膜表面涂敷方面，中國公開專利CN1213985A公開了使用高皂化度的PVA涂覆聚酰胺層表面制備低污染復合反滲透膜的方法，將活性分離層表面Z-電位的等電點PH在6時控制在±10mv以內，使膜具備耐生物污染性能；中國公開CN101450290A公開了使用聚乙烯醇、聚乙烯亞胺和交聯劑混合溶液涂覆聚酰胺，干燥后使反滲透膜具備很好的耐生物污染性能。

在表面化學改性方面，中國公開專利CN104785131公開了使用單寧酸和三氯化鐵所形成的絡合物在芳香聚酰胺復合反滲透膜表面作強黏附性中間層，將聚乙烯吡咯烷酮引入到反滲透膜表面，達到親水性提高及表面負電荷密度降低效果，提高膜的抗生物污染性能。

在表面接枝方面，中國公開專利CN104815567A公開了利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺活化羧基的方法，將很高陽離子密度的親水性聚合物聚乙烯基胺接枝到芳香聚酰胺復合反滲透膜表面，降低反滲透膜的表面負電荷密度、提高親水性，從而提高膜的抗生物污染性能。

雖然現有技術中已形成一些關于提高反滲透膜抗生物污染性能的技術方案，但這些技術方案在提高反滲透膜的抗生物污染性能、同時提高高通量方面還需進一步改善。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗生物污染反滲透膜，具有高通量和抗生物污染的特點。

本發明的另一目的在于提供所述的抗生物污染反滲透膜的制備方法，具有操作簡單、易于工業化生產等特點。

本發明的又一目的在于提供所述的抗生物污染反滲透膜在水處理組件或裝置中，和/或在水處理方法中的應用。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明第一方面提供一種抗生物污染反滲透膜，該反滲透膜包括多孔支撐層和形成于支撐層上的聚酰胺脫鹽層，其中聚酰胺脫鹽層為(2-氨基苯甲基)三苯基溴化膦改性的聚酰胺脫鹽層。

本發明中，所述的(2-氨基苯甲基)三苯基溴化膦改性的聚酰胺脫鹽層是通過包含具有2個以上活性氨基的化合物和(2-氨基苯甲基)三苯基溴化膦的水相與含有多官能酰基鹵的有機相通過界面聚合反應得到。

本發明中采用具有2個以上的活性氨基的化合物，只要是多官能胺即可，可列舉芳香族、脂肪族、或脂環式的多官能胺。所述多官能胺可以單獨使用，也可以作為混合物使用。