雙脫鹽層復合反滲透膜及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種雙脫鹽層復合反滲透膜及其制備方法，所述雙脫鹽層復合反滲透膜包括：無紡布支撐層；多孔支撐層，所述多孔支撐層與所述無紡布支撐層相連；和聚酰胺脫鹽層，所述聚酰胺脫鹽層包括第一和第二脫鹽層，其中所述第一脫鹽層為疏松脫鹽層，所述第二脫鹽層為致密脫鹽層，所述疏松脫鹽層與所述多孔支撐層相連，所述致密脫鹽層覆蓋所述疏松脫鹽層。根據本發明專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜，將聚酰胺脫鹽層由傳統的一層變為兩層，聚酰胺脫鹽層的總厚度保持不變，兩層聚酰胺脫鹽層由疏松脫鹽層和致密脫鹽層構成，由于降低了致密脫鹽層的厚度，可大幅度提高水通量，而脫鹽率基本保持不變。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理
，更具體地，涉及一種。
技術介紹
反滲透膜廣泛應用于水處理領域，特殊物料分離領域及藥品生產領域。目前市場上使用的反滲透膜包括聚酰胺復合反滲透膜及醋酸纖維素反滲透膜。聚酰胺復合反滲透膜的市場占有率超過90%，具有非常廣泛的應用。聚酰胺復合膜采用界面聚合的方法制成，根據原料的不同可分為芳香族聚酰胺復合膜，脂肪族聚酰胺反滲透膜。反滲透膜能夠方便的制成卷式元件，便于設備模塊化及自動化，能夠應用于大型的水處理項目及分離提純項目。由于反滲透膜操作壓力較高，過濾通量較低，因此在工業應用中能耗較高。為提高反滲透膜的過濾通量及降低操作壓力，很多公司及研究機構開展了大量工作，但效果并不顯著。多數工作在提高反滲透膜水通量的同時不得不降低脫鹽率，這種犧牲了脫鹽率的反滲透膜在應用上受到一定限制。因此，開發一種能夠在保證反滲透膜脫鹽率的基礎上提高過濾通量的反滲透膜制備方法具有重大的社會及經濟效益。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出一種脫鹽率高且水通量高的雙脫鹽層復合反滲透膜。本專利技術的另一個目的在于提出一種根據上述實施例所述的雙脫鹽層復合反滲透膜的制備方法。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜，包括無紡布支撐層；多孔支撐層，所述多孔支撐層與所述無紡布支撐層相連；和聚酰胺脫鹽層，所述聚酰胺脫鹽層包括第一和第二脫鹽層，其中所述第一脫鹽層為疏松脫鹽層，所述第二脫鹽層為致密脫鹽層，所述疏松脫鹽層與所述多孔支撐層相連，所述致密脫鹽層覆蓋所述疏松脫鹽層。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜，將聚酰胺脫鹽層由傳統的一層變為兩層，聚酰胺脫鹽層的總厚度保持不變，兩層聚酰胺脫鹽層由疏松脫鹽層和致密脫鹽層構成，由于降低了致密脫鹽層的厚度，可大幅度提高水通量，而脫鹽率基本保持不變。疏松脫鹽層在致密脫鹽層與聚砜支撐層之間，可認為是比聚砜支撐層更加致密的支撐層，在致密脫鹽層出現破損的情況下也能起到脫鹽的作用，從而保證了脫鹽率。另外，根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜，還可以具有如下附加的技術特征根據本專利技術的一個實施例，所述雙脫鹽層復合反滲透膜在2000ppmNaCl、25°C、PH值7. 5、壓力225psi條件下，脫鹽率大于等于99%，水通量為1. 8 2. 0m3/m2*D。根據本專利技術的一個實施例，所述多孔支撐層為聚砜支撐層。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜的制備方法包括以下步驟a)將質量百分比為O. 5 2%的哌嗪或脂肪胺、O. 5%的氫氧化鈉以及O.1 1%的表面活性劑溶解于純水中，攪拌均勻得到第一混合溶液；b)將質量百分比為I 3%的均苯三甲酰氯、O.1 O. 5%的間苯二甲酰氯溶解在烷烴混合溶劑ISOPAR G中，攪拌均勻得到第二混合溶液；c)將多孔支撐層浸入所述第一混合溶液，控制接觸時間為第一預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層取出，除去表面多余溶液后將所述多孔支撐層浸入第二混合溶液，控制接觸時間為第二預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層取出干燥，使所述多孔支撐層表面的ISOPAR G完全揮發，在所述多孔支撐層表面生成第一脫鹽層；d)將質量百分比為I 4%的間苯二胺、O.5%的氫氧化鈉、O.1 1%的表面活性劑溶解于純水中，攪拌均勻得到第三混合溶液；e)將質量百分比為I 3%的均苯三甲酰氯溶解在烷烴混合溶劑ISOPAR G中，攪拌均勻得到第四混合溶液；f)將帶有第一脫鹽層的所述多孔支撐層浸入所述第三混合溶液中，控制接觸時間為第三預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層取出，除去表面多余溶液后將所述多孔支撐層浸入第四混合溶液，控制接觸時間第四預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層層取出干燥，使所述多孔支撐層表面的ISOPAR G完全揮發，在所述第一脫鹽層的表面形成第二脫鹽層，得到所述雙脫鹽層復合反滲透膜。根據本專利技術的一個實施例，所述第一至第四預定時間為2 10s。根據本專利技術的一個實施例，所述表面活性劑為選自十二烷基苯磺酸鈉、N-甲基吡咯烷酮或月桂基硫酸鈉中的一種。根據本專利技術的一個實施例，還包括步驟g_l)將步驟f)中所得雙脫鹽層復合反滲透膜置于質量濃度為2 20%的酸溶液中浸泡I 30分鐘；g-2)將步驟g-Ι)中的雙脫鹽層復合反滲透膜取出后用純水浸泡5 30分鐘，取出后再用質量濃度為5 30%的甘油溶液浸泡I 10分鐘；g_3)將步驟g-2)中的雙脫鹽層復合反滲透膜取出后放入60 120°C的烘箱中干燥2 10分鐘，得到雙脫鹽層復合反滲透膜的干膜。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。具體實施例方式下面詳細描述本專利技術的實施例。下面描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。下面首先描述根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜包括無紡布支撐層、多孔支撐層和聚酰胺脫鹽層。具體而言，所述多孔支撐層與所述無紡布支撐層相連，所述聚酰胺脫鹽層包括第一和第二脫鹽層，其中所述第一脫鹽層為疏松脫鹽層，所述第二脫鹽層為致密脫鹽層，所述疏松脫鹽層與所述多孔支撐層相連，所述致密脫鹽層覆蓋所述疏松脫鹽層。由此，根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜，將聚酰胺脫鹽層由傳統的一層變為兩層，聚酰胺脫鹽層的總厚度保持不變，兩層聚酰胺脫鹽層由疏松脫鹽層和致密脫鹽層構成，由于降低了致密脫鹽層的厚度，可大幅度提高水通量，而脫鹽率基本保持不變。疏松脫鹽層在致密脫鹽層與聚砜支撐層之間，可認為是比聚砜支撐層更加致密的支撐層，在致密脫鹽層出現破損的情況下也能起到脫鹽的作用，從而保證了脫鹽率。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜采用兩層聚酰胺脫鹽層代替傳統反滲透膜的單層聚酰胺脫鹽層，通過控制兩層脫鹽層的相對厚度來達到提高通量和保持脫鹽率的目的。避免了傳統單脫鹽層反滲透膜在提高通量時脫鹽率降低的缺陷，脫鹽層總厚度可以與傳統單據酰胺層反滲透膜相同，因此脫鹽層的耐清洗能力及使用壽命不會降低。與現有技術相比，雙脫鹽層反滲透膜可以在得到高通量的同時能夠保持高脫鹽率，生產工藝簡單易行，能夠減小反滲透系統的體積及能耗，在運行成本及系統維護方面具有較好的競爭力。根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜通過接觸時間及反應單體的濃度來控制脫鹽層的厚度，在保證脫鹽率的基礎上大大提高了通量。根據本專利技術的一個實施例，所述雙脫鹽層復合反滲透膜在2000ppmNaCl、25°C、PH值7. 5、壓力225psi條件下，脫鹽率大于等于99%，水通量為1. 8 2. 0m3/m2*D。關于多孔支撐層的結構沒有特殊限制，根據本專利技術的一個實施例，所述多孔支撐層為聚砜支撐層。所述聚砜支撐層及無紡布支撐層對于本領域普通技術人員來說，是可以理解并且容易實現的，因此不再詳細說明。下面具體描述根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜的制備方法。具體地，根據本專利技術實施例的雙脫鹽層復合反滲透膜的制備方法包括以下步驟a)將質量百分比為O. 5 2%的哌嗪或脂肪胺、O. 5%的氫氧化鈉以及O.1 1%的表面活性劑溶解于純水中，攪拌均勻得到第一混合溶液。b)將質量百分比為I 3%的均苯三甲酰氯、O.1 O. 5%的間苯二本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙脫鹽層復合反滲透膜，其特征在于，所述反滲透膜包括：無紡布支撐層;多孔支撐層；所述多孔支撐層與所述無紡布支撐層相連;和聚酰胺脫鹽層，所述聚酰胺脫鹽層包括第一和第二脫鹽層，其中所述第一脫鹽層為疏松脫鹽層，所述第二脫鹽層為致密脫鹽層，所述疏松脫鹽層與所述多孔支撐層相連，所述致密脫鹽層覆蓋所述疏松脫鹽層。

【技術特征摘要】
1.一種雙脫鹽層復合反滲透膜，其特征在于，所述反滲透膜包括: 無紡布支撐層；多孔支撐層；所述多孔支撐層與所述無紡布支撐層相連；和聚酰胺脫鹽層，所述聚酰胺脫鹽層包括第一和第二脫鹽層，其中所述第一脫鹽層為疏松脫鹽層，所述第二脫鹽層為致密脫鹽層，所述疏松脫鹽層與所述多孔支撐層相連，所述致密脫鹽層覆蓋所述疏松脫鹽層。2.根據權利要求1所述的雙脫鹽層復合反滲透膜，其特征在于，所述雙脫鹽層復合反滲透膜在2000ppmNaCl、25°C、PH值7.5、壓力225psi條件下，脫鹽率大于等于99%，水通量為1.8 2.0m3/m2*D。3.根據權利要求1或2所述的雙脫鹽層復合反滲透膜，其特征在于，所述多孔支撐層為聚砜支撐層。4.一種雙脫鹽層復合反滲透膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟: a)將質量百分比為0.5 2%的哌嗪或脂肪胺、0.5%的氫氧化鈉以及0.1 1%的表面活性劑溶解于純水中，攪拌均勻得到第一混合溶液； b)將質量百分比為I 3%的均苯三甲酰氯、0.1 0.5%的間苯二甲酰氯溶解在烷烴混合溶劑ISOPAR G中，攪拌均勻得到第二混合溶液； c)將多孔支撐層浸入所述第一混合溶液，控制接觸時間為第一預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層取出，除去表面多余溶液后將所述多孔支撐層浸入第二混合溶液，控制接觸時間為第二預定時間，浸泡完成后將所述多孔支撐層取出干燥，使所述多孔支撐層表面的ISOPAR G完全揮發，在所述多孔支撐層表面生成第一脫鹽層； d)將質...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳亦力，林勇，李鎖定，文劍平，
申請(專利權)人：北京碧水源膜科技有限公司，
類型：發明
國別省市：