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1、10申请公布号CN102363113A43申请公布日20120229CN102363113ACN102363113A21申请号201110267355322申请日20110909B01D69/02200601B01D61/0220060171申请人贵阳时代沃顿科技有限公司地址550018贵州省贵阳市乌当区新添寨南方汇通工业园72发明人梁松苗蔡相宇吴宗策74专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人吴无惧54发明名称一种强化反渗透膜抗污染能力的方法57摘要本发明公开了一种强化反渗透膜抗污染能力的方法，包括用于中水回用、自来水纯化、海水淡化及各种废水处理的反渗透膜，该方法是将含有杂环的环氧。
2、、聚醚多元醇或多元胺、固化剂、催化剂和交联剂等混合配制成水溶液并涂覆于反渗透膜脱盐层表面。在一定温度下进行热处理，使环氧等在反渗透膜表面进行原位固化，并部分与反渗透膜面的活性点进行反应形成化学接枝，从而在反渗透膜面形成稳固的抗污染层。通过原位固化接枝后形成的抗污层可有效提高膜面的光滑度、亲水性、抗清洗性并降低膜面荷电数量，增强反渗透膜的抗污染能力。实验表明，该抗污染层可以使相应反渗透膜的抗污染能力提升约50。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102363131A1/1页21一种强化反渗透膜抗污染能力的方法，它包括低压、超低压和海水。
3、淡化型反渗透膜，其特征在于该方法是将1030份环氧、1030聚醚多元醇或聚醚胺混合、515份交联剂、515份固化剂和510份催化剂加入到1000份纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，在90120OC下进行固化与接枝，制备抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。2根据权利要求1所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的环氧为三聚氰酸三缩水甘油胺、对氨基苯酚环氧树脂、二氨基二苯甲烷环氧树脂、对苯二甲酸二缩水甘油酯。3根据权利要求1或2所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的聚醚多元醇或聚醚胺聚合度为2001000。4根据权利要求1或。
4、2所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，在90120OC下进行固化和烘干处理1525分钟。5根据权利要求2所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的环氧为0103的三聚氰酸三缩水甘油胺。6根据权利要求1所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的固化剂为咪唑。7根据权利要求1所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的交联剂为戊二醛或乙二醛。8根据权利要求1所述的强化反渗透膜抗污染能力的方法，其特征在于所述的催化剂为三乙胺或盐酸。权利要求书CN102363113ACN102363131A1/3页3一种强化反渗透膜抗污染。
5、能力的方法技术领域0001本发明涉及一种强化反渗透膜抗污染能力的方法，属于反渗透生产领域。背景技术0002经过半个多世纪的发展，反渗透膜应用领域已从传统的海水淡化、苦咸水脱盐拓展至食品加工、工业超纯水生产以及造纸、电镀、石油化工、制药、印染等工业废水和城市生活污水的处理。随着其应用领域的扩大，膜污染问题日趋凸现。因此，对膜污染进行系统总结，揭示膜污染成因，对提高膜抗污染能力、延长使用寿命、降低处理成本，推动反渗透膜技术向更加广阔的应用领域发展具有重要意义。解利昕、王世昌反渗透海水淡化技术应用J膜科学与技术，2004，2446669一般地，膜污染指污染物堵塞膜孔道引起的不可逆膜通量下降，浓差极化。
6、、滤饼压缩引起的可逆膜通量下降，以及其他因素造成膜的物理损伤和化学损伤使分离率下降等。其可分为有机物吸附污染、无机物沉淀污染两种类型，实际运行中多是这两种类型相伴发生，共同作用。反渗透膜污染成因与防治工业用水与废水VOL39NO1FEB，2008目前，耐污染膜的开发主要分为两大类方式，即复合涂层类和膜面改性类。复合涂层类是利用聚乙烯醇、聚醚等高分子在反渗透膜表面再涂覆一层薄膜。此类方法具有操作简便、设备要求低、初期效果明显等优势，但是不得不面对水通量下降、结合强度不够等缺陷。USPATNO4559139；李娜，刘忠洲，续曙光耐污染膜聚乙烯醇膜的研究进展J膜科学与技术，1999，19317而膜面。
7、改性类包括的具体方式较多，如表面活性剂进行物理改性MICHELLECW，JOHNTP，ANDREWZBENCHSCALETESTINGOFSURFACTANTMODIFIEDREVERSEOSMOSIS/NANOFILTRATIONMEMBRANESJDESALINATION，1998，1151532；酸碱、氧化还原等化学改性；紫外光辐射、电子束辐射等接枝改性GILRONJ，BELFERS，VAISANENP，ETALEFFECTSOFSURFACEMODIFICATIONANTIFOULINGANDPERFORMANCEPROPERTIESOFREVERSEOSMOSISMEMBRANESJ。
8、DESALINATION，2001，1402167179；亲水性聚合物与支撑材料的共混改性KIMSH，KWAKSY，SUZUKITPOSITRONANNIHILATIONSPECTROSCOPICEVIDENCETODEMONSTRATETHEFLUXENHANCEMENTMECHANISMINMORPHOLOGYCONTROLLEDTHINFILMCOMPOSITETFCMEMBRANEJENVIRONMENTALSCIENCETECHNOLOGY，2005，39617641770。这些方式又共同面对设备要求高、成本提高、操作复杂等弊端。因此现有耐污染膜的开发技术，存在着很大的发展空间。00。
9、03世界主要反渗透膜生产商在抗污染膜的开发上主要采用两种技术。一种如专利USPATNO0251883、USPATNO6551536、USPATNO0077243、USPATNO0005997和USPATNO0121844等中所述的采用超支化亲水聚合物、TIO2/高分子聚合物杂化、聚合物凝胶和聚合物环氧等材料进行的直接涂层技术；一种则如专利USPATNO066298以及文献POLYMER48200711651170中所提及的表聚乙二醇表面接枝技术。经过上述技术处理后的反渗透膜在抗无机结垢和抗有机污染能力上具有明显提升。但上述专利在杂环环氧原位固化接枝的技术上并未作相关尝试。说明书CN102363。
10、113ACN102363131A2/3页4发明内容0004本发明要解决的技术问题是，利用杂环环氧原位固化与接枝技术，提供一种强化反渗透膜抗有机和无机污染的新方法，可以在一定程度上克服现有反渗透膜抗污染能不足的现状。0005本发明的技术方案是它包括低压、超低压和海水淡化型反渗透膜，其特征在于该方法是将1030份环氧、1030聚醚多元醇或聚醚胺混合、515份交联剂、515份固化剂和510份催化剂加入到1000份纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，在90120下进行固化与接枝，制备抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。0006所述的环氧为三聚氰酸三缩水甘。
11、油胺、对氨基苯酚环氧树脂、二氨基二苯甲烷环氧树脂、对苯二甲酸二缩水甘油酯。0007所述的聚醚多元醇或聚醚胺聚合度为2001000。0008涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，在90120下进行固化和烘干处理1525分钟。0009所述的环氧为0103的三聚氰酸三缩水甘油胺0010所述的固化剂为咪唑。0011所述的交联剂为戊二醛或乙二醛。0012所述的催化剂为三乙胺或盐酸。0013与现有技术比较，本发明提供一种强化反渗透膜抗污染能力的技术，其适用于低压、超低压和海水淡化型反渗透膜。该方案采用溶液涂层技术，将含有杂环环氧及相关功能组分的溶液涂敷于反渗透膜脱盐层表面，然后采用热处理，在膜表面进行。
12、原位固化与接枝形成有效抗污层。0014本发明通过特殊杂环环氧的原位固化接枝在膜表面引入涂层。在热处理过程中，杂环环氧及相关催化组分的引入使其在参与固化反应的同时，还可以开环与反渗透膜面原有活性点如羟基等发生反应，使涂层可以通过化学键固定在反渗透膜面上，从而形成有效牢固的抗污染层。同时，固化后涂层的形成有效提高了膜面的亲水性、降低膜面荷电性、提高表面光滑度，从而强化了反渗透膜的抗污染能力，最终实现反渗透系统的长期稳定运行，达到经济生产的目的。本发明所述原位环氧固化接枝技术包括首次使用了带有特殊杂环结构的环氧试剂、多样化固化原理包括碱性或酸性开环技术的使用、固化剂分子结构的抗污染能力优选和技术特征。
13、的简单而高效性。0015抗菌性能的增强，可以大幅度减少反渗透清洗次数，减少了化学清洗溶液对膜元件表面的损伤，有效延长了反渗透膜的使用寿命。0016从组件层面考虑，利用该技术处理后的反渗透膜膜片与带有抗菌能力的浓水隔网抗菌性浓水格网及其制备方法申请号为2011101681092结合使用后，组件的抗菌抗污染能力将有极大提升。从而减少了外部预处理和系统清洗的投入，降低了反渗透系统处理费用，同时清洗溶液的排放也随之减少，有效的保护了环境。0017根据以上技术方案，申请人经过大量实验后发现，采用本发明后的渗透膜清洗频率约为现有渗透膜清洗频率的50，使用年限为现有渗透膜使用年限的132倍。说明书CN102。
14、363113ACN102363131A3/3页50018本发明与传统反渗透对比进行抗污染性能评测，测定条件为压力60PSI、温度25、1000PPM氯化钙与碳酸钠混溶液，组件测试结果如附图。0019图中用正方形连接的曲线为时代沃顿公司普通膜片抗通量衰减能力；用三角形连接的曲线为按实施例1方案，05聚醚多元醇浓度处理后膜片抗通量衰减能力；用正方形连接的曲线为按实施例1方案，08聚醚多元醇浓度处理后膜片抗通量衰减能力。从上表可以看出，采用本发明对现有反渗透膜进行杂环环氧固化接枝后抗污染能力明显增强。附图说明0020图1为发明与传统反渗透抗污染性能对比图。具体实施方式0021实施例1取10KG010。
15、3的三聚氰酸三缩水甘油胺、10KG聚醚多元醇或聚醚胺聚醚多元醇或聚醚胺的聚合度为2001000、5KG戊二醛或乙二醛、5KG咪唑和5KG三乙胺或盐酸加入到1000KG纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，所用烘干设备为烤箱，在120下进行固化和烘干处理15分钟，即可形成抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。0022实施例2取30KG二氨基二苯甲烷环氧树脂、30KG聚醚多元醇或聚醚胺聚醚多元醇或聚醚胺的聚合度为2001000、15KG戊二醛或乙二醛、15KG咪唑和10KG三乙胺或盐酸加入到1000KG纯水中，搅。
16、拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，所用烘干设备为烤箱，在90C下进行固化和烘干处理25分钟，即可形成抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。0023实施例3取20KG对氨基苯酚环氧树脂、20KG聚醚胺聚醚胺的聚合度为2001000、10KG乙二醛、10KG咪唑和75KG盐酸加入到1000KG纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，所用烘干设备为烤箱，在105下进行固化和烘干处理20分钟，即可形成抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。0024实施例4取18KG对苯二甲酸二缩水甘油酯、19KG聚醚多元醇聚醚多元醇的聚合度为2001000、9KG戊二醛、9KG咪唑和8KG三乙胺加入到1000KG纯水中，搅拌并充分溶解制成涂覆液，然后将涂覆液涂覆在反渗透膜脱盐层表面，涂覆有涂覆液的反渗透膜膜片需送入烘干设备，所用烘干设备为烤箱，在105下进行固化和烘干处理20分钟，即可形成抗污染层涂层，强化反渗透膜的抗有机无机污染能力。说明书CN102363113ACN102363131A1/1页6图1说明书附图CN102363113A。