專利名稱：一種高通量復(fù)合反滲透膜的制作方法
一種高通量復(fù)合反滲透膜技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)，具體是一種水處理用高通量復(fù)合反滲透膜。技術(shù)背景
反滲透技術(shù)是一種高效、節(jié)能的綠色分離技術(shù)，具有設(shè)備簡單、操作條件溫和、處理量大、分離效率高等突出特點，已在海水和苦咸水淡化、廢水處理與資源化、生物制品分離、環(huán)境工程、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并已取得了很好的經(jīng)濟和社會效益；近年來，隨著全球水資源短缺日益嚴重、水污染日益加重，反滲透技術(shù)在海水淡化和水回用領(lǐng)域得到了更廣泛的應(yīng)用和重視。
反滲透技術(shù)的核心是反滲透膜，不對稱反滲透膜和復(fù)合反滲透膜是目前已商業(yè)化應(yīng)用兩類高性能反滲透膜，而復(fù)合反滲透膜則是目前反滲透膜領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。復(fù)合反滲透膜是將一層超薄功能層沉積到孔徑適當?shù)奈⒖字文け砻妫练e方式主要有表面涂覆， 界面縮聚和就地聚合等。復(fù)合膜可以使每層通過優(yōu)化達到最佳性能。超薄功能層可以優(yōu)化到理想的選擇透過性，支撐膜可以達到最佳的強度和耐壓密性。另外，復(fù)合膜可以使難以形成不對稱膜的材料形成超薄膜，如由于溶劑限制及交聯(lián)型聚合物都可以通過就地聚合或界面縮聚而成復(fù)合膜。
脫鹽率和水通量是評價反滲透膜的兩個重要參數(shù)，反滲透膜的脫鹽率和水滲透通量的大小直接決定著反滲透過程的效率。脫鹽率(R)定義為在一定的操作條件下，進料液鹽濃度(Cf)與滲透液中鹽濃度(Cp)之差，再除以進料液鹽濃度。具體計算公式如下
R(%) = ^^ XlOOVoCf
水通量(F)定義為在一定的操作條件下，單位時間(t)內(nèi)透過單位膜面積(A)的水的體積(V)，其單位為1/m2, h，具體計算公式如下
FAxt
Cadotte等在1981年的US Patent 4，277，344中，通過間苯二胺與均苯三甲酰氯之間的界面聚合，在聚砜支撐膜上復(fù)合了一層芳香聚酰胺脫鹽層，制備復(fù)合反滲透膜，脫鹽率大于99%，但是該類反滲透膜的滲透通量不高，其超薄脫鹽層的化學結(jié)構(gòu)式可表述為
11
Uemura等在1988年的US Patent 4，761，234中，釆用界面縮聚工藝，通過均苯J胺與間苯二甲酰氯之間的界面聚合，在多孔聚砜支撐膜上反應(yīng)復(fù)合一層芳香聚酰胺薄膜， 制備高脫鹽反滲透復(fù)合膜，膜脫鹽率大于99. 0 %，但其所用的均苯三胺難以獲得。該類復(fù)合反滲透復(fù)合膜的超薄脫鹽層的化學結(jié)構(gòu)式可表述為
權(quán)利要求
1.一種高通量復(fù)合反滲透膜，其特征在于，在多孔支撐膜上有一層脫鹽功能層，脫鹽功能層是通過含多元胺的水溶液與含芳香多元酰氯的有機溶液在多孔支撐膜界面縮聚而成；所述的多元胺是間苯二胺和絲膠蛋白的混合物，其重量比為間苯二胺絲膠蛋白為 50 I : I，水溶液中多元胺的重量濃度為I. 0-4. Owt% ；所述的芳香多元酰氯是均苯三甲酰氯、5-異氰酸酯-異酞酰氯、5-氧甲酰氯-異酞酰氯、間苯二甲酰氯、對苯二甲酰氯、或2，4_ 二異氰酸酯甲苯中的一種，有機溶液中芳香多元酰氯的重量濃度為0. 05-0. 20wt%，有機溶液所用有機溶劑為Is0parG、三氟三氯乙烷、正己烷、正庚烷、或十二烷中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高通量復(fù)合反滲透膜，其特征在于，所述的間苯二胺 絲膠蛋白的重量比為30 5 I。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高通量復(fù)合反滲透膜，其特征在于，含多元胺的水溶液與含芳香多元酰氯的有機溶液在多孔支撐膜界面縮聚而成后，先將復(fù)合反滲透膜進行陰干，再經(jīng)兩步熱處理第一步是在60 70°C下處理3 5分鐘，第二步是在80 110°C下處理3 5分鐘；接著再進行兩步漂洗第一步是在30 50°C、重量比為15wt%的甲醇水溶液中漂洗10 20分鐘，第二步是在40 50°C的水中漂洗10 30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高通量復(fù)合反滲透膜，其特征在于，水溶液中多元胺的重量濃度為L 5-3. Owt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高通量復(fù)合反滲透膜，其特征在于，所述的高通量復(fù)合反滲透為平板膜，或中空纖維膜，或管式膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水處理高分子膜，具體是指一種高通量復(fù)合反滲透膜。本發(fā)明是在多孔支撐膜上，通過含多元胺的水溶液與含芳香多元酰氯的有機溶液之間的界面縮聚，復(fù)合有一層超薄脫鹽分離層；所述的多元胺是間苯二胺和絲膠蛋白的混合物；所述的芳香多元酰氯是均苯三甲酰氯，或5-異氰酸酯-異酞酰氯，或5-氧甲酰氯-異酞酰氯，或間苯二甲酰氯，或?qū)Ρ蕉柞Ｂ龋?，4-二異氰酸酯甲苯。本發(fā)明的優(yōu)點是提供一種原料易得，價格低廉，選擇分離性能優(yōu)越的復(fù)合反滲透膜。本發(fā)明的高通量復(fù)合反滲透膜的水通量高于現(xiàn)有聚酰胺復(fù)合反滲透膜，而且膜表面親水性好、抗污染性能好。本發(fā)明的高通量復(fù)合反滲透膜具有廣闊的用途。
文檔編號B01D69/12GK102527254SQ20121000721
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者丁國良, 俞三傳, 王炎鋒, 趙經(jīng)緯 申請人:杭州天創(chuàng)環(huán)境科技股份有限公司