CN101804304A - 一种反渗透膜表面改性的方法 - Google Patents

一种反渗透膜表面改性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101804304A
CN101804304A CN201010145754A CN201010145754A CN101804304A CN 101804304 A CN101804304 A CN 101804304A CN 201010145754 A CN201010145754 A CN 201010145754A CN 201010145754 A CN201010145754 A CN 201010145754A CN 101804304 A CN101804304 A CN 101804304A
Authority
CN
China
Prior art keywords
osmosis membrane
reverse
reverse osmosis
membrane element
ionic liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201010145754A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101804304B (zh
Inventor
耿涛
孟洪
沈冲
李春喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Chemical Technology
Original Assignee
Beijing University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Chemical Technology filed Critical Beijing University of Chemical Technology
Priority to CN2010101457548A priority Critical patent/CN101804304B/zh
Publication of CN101804304A publication Critical patent/CN101804304A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101804304B publication Critical patent/CN101804304B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种反渗透膜表面改性的方法，其特征在于：利用离子液体将反渗透膜膜片的聚酰胺致密层，进行物理溶解的过程。该处理方法采用咪唑氯类离子液体，对聚酰胺复合膜进行物理溶解“切薄”，减小了反渗透膜聚酰胺致密层的厚度，降低了脱盐层的渗透阻力，达到了增加产水量的目的，从而对反渗透膜元件进行了改性。在保证一定脱盐率的同时，提高了反渗透膜单位面积上的产水量，从而提高了反渗透膜元件的产水量。

Description

一种反渗透膜表面改性的方法
技术领域
本发明涉及反渗透膜表面的改性方法，尤其是适用于低压高通量反渗透膜元件的制作，主要应用在水处理领域。
背景技术
反渗透膜技术是在一定的外加压力作用下，借助于反渗透膜的选择性，将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它被广泛应用于污水处理、海水淡化、液体的分离与浓缩和净水器等领域，反渗透膜可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。目前，大部分反渗透膜元件是卷式膜元件，是由中心水管、聚酰胺复合反渗透膜片、导布、密封胶、细网、外胶带和密封圈构成，每一张膜片形成一个膜袋。
反渗透复合膜表面的不同物化特性，诸如表面粗糙度、表面亲水性及表面电荷是影响分离性能的主要因素。因而，对复合膜进行表面改性，优化表面结构、表面化学组成及形态，使其具有更高的产水量和较为优异的分离性能，对于进一步提升反渗透复合膜的性能，研究开发高性能的反渗透复合膜均具有重要作用。目前，反渗透膜元件由于受聚酰胺复合反渗透膜膜片本身性能的决定，在水处理领域中，产水量较小，一般主要是通过增压泵提高压力，才能增加产水量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种反渗透膜表面改性的方法，通过该方法可使反渗透膜膜片或反渗透膜元件具有更高的产水量，提高膜分离效率。
本发明的反渗透膜表面改性的方法，包括在反渗透膜膜片卷制之前或之后，分步骤由特定质量浓度的咪唑氯类离子液体，对反渗透膜片的聚酰胺致密层进行物理溶解处理，处理后的离子液体可以重复利用。本发明的膜改性方法，简单易行，成本低。
本发明的反渗透膜表面的改性方法，包括以下步骤：
(1)用去离子水冲洗干净反渗透膜膜片或反渗透膜元件；
(2)将冲洗后的反渗透膜膜片或反渗透膜元件浸泡在离子液体与水的质量比为100∶8～100∶2的溶液中；
(3)将浸泡后的反渗透膜膜片或反渗透膜元件取出，用去离子水冲洗，再用去离子水浸泡1～3小时，然后反复冲洗浸泡几次。
步骤(2)中使用离子液体浸泡反渗透膜膜片或反渗透膜元件时，温度控制在25～40℃，浸泡时间为12～84小时。
采用上述方案，使用离子液体对聚酰胺复合反渗透膜片进行溶解“切薄”，减小了反渗透膜的聚酰胺致密层的厚度，降低了脱盐层的渗透阻力，达到了增加产水量的目的。在保证一定脱盐率的同时，提高了反渗透膜单位面积的产水量，从而提高了反渗透膜元件的产水量。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过将反渗透膜膜片或反渗透膜元件在离子液体中进行浸泡改性处理，有效的提高了反渗透膜片或反渗透膜元件的产水量，虽然反渗透膜脱盐率有所降低，但降低程度不大，换句话说，就是在保证反渗透膜相似的产水量和脱盐率的前提下，可较大的降低反渗透膜运行过程中的操作压力，降低了能耗和运行成本；使用的离子液体是一种绿色溶剂，具有较好的环境效益，同时，改性过程是一种物理过程，使用后的离子液体可以重复利用，不存在较大的原料消耗。
附图说明
图1、未处理前反渗透膜膜片横截面扫描电子显微镜(SEM)图。
图2、离子液体处理后的反渗透膜膜片横截面的SEM图。
图3、未处理前反渗透膜膜片表面原子力显微镜(AFM)图。
说明：扫描范围10.00μm，扫描速率0.5003Hz，图像数据高度，扫描尺度689.4nm。
图4、离子液体处理后的反渗透膜膜片表面AFM图。
说明：扫描范围10.00μm，扫描速率0.5003Hz，图像数据高度，扫描尺度1.000μm。
具体实施方式
实施例1
该实施例处理的是北京海德能科技有限公司HY 2012-100家用反渗透膜元件，平均脱盐率95％，平均产水量日产100加仑，有效膜面积0.46m2。在温度25℃的条件下采用以下步骤：
(1)用去离子水冲洗干净反渗透膜元件；
(2)将冲洗后的反渗透膜元件在氯代1-甲基-3-丁基咪唑[BMIM]Cl离子液体与水的质量比为100∶8的溶液中，浸泡12小时；
(3)将浸泡后的反渗透膜元件取出，用去离子水冲洗，再用去离子水浸泡2小时，然后反复冲洗浸泡3次。
浸泡后，取出反渗透膜元件，测试其性能，测试条件：压力0.41MPa，温度25℃，测试液为250ppm氯化钠溶液。与未处理前的反渗透膜元件的性能进行对比，发现反渗透膜元件日产水量有了较大提高，如表1所示。从而证明，通过上述处理方法，可以较大的提高反渗透膜元件的产水量。
Figure GSA00000084566500031
表1
实施例2
该实施例处理的是北京海德能科技有限公司HY 2012-100家用反渗透膜元件，平均脱盐率95％，平均产水量日产100加仑，有效膜面积0.46m2。在温度30℃的条件下采用以下步骤：
(1)同实施例1中的(1)；
(2)将冲洗后的反渗透膜元件在氯代1-己基-3-甲基咪唑([HMIM]Cl)离子液体与水的质量比为100∶6的溶液中，浸泡24小时；
(3)将浸泡后的反渗透膜元件取出，用去离子水冲洗，再用去离子水浸泡1小时，然后反复冲洗浸泡3次。
浸泡后，取出反渗透膜元件，测试其性能，测试条件：压力0.41MPa，温度25℃，测试液为250ppm氯化钠溶液。与未处理前的反渗透膜元件的性能进行对比，发现反渗透膜元件日产水量大大提高，如表2所示。从而证明，通过上述处理方法，反渗透膜元件具有更大的产水量。
表2
实施例3
该实施例处理的是北京海德能科技有限公司HY 2012-100家用反渗透膜元件，平均脱盐率95％，平均产水量日产100加仑，有效膜面积0.46m2。在温度40℃的条件下采用以下步骤：
(1)同实施例1中的(1)；
(2)将冲洗后的反渗透膜元件在氯代1-辛基-3-甲基咪唑([OMIM]Cl)离子液体与水的质量比为100∶4的溶液中，浸泡36小时；
(3)将浸泡后的反渗透膜元件取出，用去离子水冲洗，再用去离子水浸泡3小时，然后反复冲洗浸泡5次。
浸泡后，取出反渗透膜元件，测试其性能，测试条件：压力0.41MPa，温度25℃，测试液为250ppm氯化钠溶液。与未处理前的反渗透膜元件的性能进行对比，发现反渗透膜元件日产水量大大提高，如表3所示。从而证明，通过上述处理方法，使反渗透膜元件具有更大的产水量。
Figure GSA00000084566500042
表3
实施例4
该实施例处理的是北京海德能科技有限公司HY 2012-100家用反渗透膜元件，平均脱盐率95％，平均产水量日产100加仑，有效膜面积0.46m2。在温度25℃的条件下采用以下步骤：
(1)同实施例1中的(1)；
(2)将冲洗后的反渗透膜元件在氯代1-甲基-3-丁基咪唑[BMIM]Cl离子液体与水的质量比为100∶2的溶液中，浸泡84小时；
(3)同实施例1中的(3)。
浸泡后，取出反渗透膜元件，测试其性能，测试条件：压力0.41MPa，温度25℃，测试液为250ppm氯化钠溶液。与未处理前的反渗透膜元件的性能进行对比，发现反渗透膜元件日产水量大大提高，如表4所示。从而证明，通过上述处理方法，使反渗透膜元件具有更大的产水量。
Figure GSA00000084566500051
表4

Claims (1)

1.一种反渗透膜表面改性的方法，其特征在于：反渗透膜膜片卷制之前或之后，由特定质量浓度范围的离子液体对反渗透膜表面进行改性，步骤如下：
(1)用去离子水冲洗干净反渗透膜膜片或反渗透膜元件；
(2)将冲洗后的反渗透膜膜片或反渗透膜元件浸泡在离子液体与水的质量比为100∶8～100∶2的溶液中；反渗透膜膜片或反渗透膜元件浸泡时间为12～84小时，控制温度为25～40℃；所使用的离子液体为咪唑氯类离子液体；
(3)将浸泡后的反渗透膜膜片或反渗透膜元件取出，用去离子水冲洗，再用去离子水浸泡1～3小时，然后反复冲洗浸泡3次以上。
CN2010101457548A 2010-04-09 2010-04-09 一种反渗透膜表面改性的方法 Expired - Fee Related CN101804304B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101457548A CN101804304B (zh) 2010-04-09 2010-04-09 一种反渗透膜表面改性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101457548A CN101804304B (zh) 2010-04-09 2010-04-09 一种反渗透膜表面改性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101804304A true CN101804304A (zh) 2010-08-18
CN101804304B CN101804304B (zh) 2011-11-09

Family

ID=42606358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101457548A Expired - Fee Related CN101804304B (zh) 2010-04-09 2010-04-09 一种反渗透膜表面改性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101804304B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105964155A (zh) * 2016-05-13 2016-09-28 天津工业大学 超分子化β-环糊精-离子液体-聚酰亚胺CO2气体分离膜材料的设计与制备
WO2022078531A3 (zh) * 2021-12-23 2022-11-03 江苏泷膜环境科技有限公司 一种stro反渗透膜及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1257747A (zh) * 1998-12-24 2000-06-28 中国科学院长春应用化学研究所 反渗透复合膜内界面表面活性剂吸附改性方法
CN1257748A (zh) * 1998-12-24 2000-06-28 中国科学院长春应用化学研究所 反渗透膜内界面醇－水体系改性方法
CN1843590A (zh) * 2006-03-09 2006-10-11 佳尼特(上海)纯水设备有限公司 高通量反渗透膜元件的制作方法
CN101530753A (zh) * 2009-03-30 2009-09-16 浙江大学 Peg接枝的聚砜或聚醚砜中空纤维膜及其制备方法与用途

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1257747A (zh) * 1998-12-24 2000-06-28 中国科学院长春应用化学研究所 反渗透复合膜内界面表面活性剂吸附改性方法
CN1257748A (zh) * 1998-12-24 2000-06-28 中国科学院长春应用化学研究所 反渗透膜内界面醇－水体系改性方法
CN1843590A (zh) * 2006-03-09 2006-10-11 佳尼特(上海)纯水设备有限公司 高通量反渗透膜元件的制作方法
CN101530753A (zh) * 2009-03-30 2009-09-16 浙江大学 Peg接枝的聚砜或聚醚砜中空纤维膜及其制备方法与用途

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105964155A (zh) * 2016-05-13 2016-09-28 天津工业大学 超分子化β-环糊精-离子液体-聚酰亚胺CO2气体分离膜材料的设计与制备
CN105964155B (zh) * 2016-05-13 2019-05-14 天津工业大学 超分子化β-环糊精-离子液体-聚酰亚胺CO2气体分离膜材料的设计与制备
WO2022078531A3 (zh) * 2021-12-23 2022-11-03 江苏泷膜环境科技有限公司 一种stro反渗透膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101804304B (zh) 2011-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104445788B (zh) 高含盐废水处理回用零排放集成工艺
CN109433023B (zh) 一种类石墨氮化碳插层的氧化石墨烯纳滤膜及其制备方法与应用
CN107837689B (zh) 一种具有超薄分离层的复合纳滤膜制备方法
CN103212309B (zh) 一种无支撑正渗透膜的制备方法
CN105540970B (zh) 中水回用反渗透浓水近零排放膜法集成处理的工艺
US11583808B2 (en) Method of preparation of conductive polymer/carbon nanotube composite nanofiltration membrane and the use thereof
CN202912799U (zh) 一种电镀废水资源综合回收处理系统
CN110841487B (zh) 一种海水淡化膜的制备方法
CN104478045A (zh) 一种用于焦化废水的高效电渗析脱盐装置与方法
CN113769593A (zh) 一种用于盐湖提锂的纳滤膜及其制备方法
CN106512729A (zh) 一种高脱盐率反渗透复合膜及其制备方法
CN108128939A (zh) 一种用集成膜技术处理稀土冶炼高氨氮废水的方法及装置
CN106587472A (zh) 一种含钯电镀废水的资源化回收利用方法
CN104787940A (zh) 一种电絮凝-膜分离水处理装置、处理方法及其用途
CN107617342B (zh) 一种用于海水淡化的双金属氢氧化物陶瓷膜及其制备方法
CN102166485A (zh) 一种改性聚偏氟乙烯（pvdf）中空纤维膜及其制备方法
CN101804304B (zh) 一种反渗透膜表面改性的方法
Halakarni et al. Forward osmosis process for energy materials recovery from industrial wastewater with simultaneous recovery of reusable water: a sustainable approach
WO2016175153A1 (ja) 半透膜分離装置の運転方法
Li et al. Inhibition Strategies of Reverse Solute Flux in Osmotic Microbial Fuel Cells: Take Forward Osmosis as Reference
CN107376667B (zh) 一种制备纳滤/正渗透两栖性能cta膜的方法及装置
Gabelich et al. Concentrate treatment for inland desalting
CN110787654B (zh) 一种利用1-甲基咪唑作为水相添加剂制备反渗透膜的方法
CN1843590A (zh) 高通量反渗透膜元件的制作方法
CN109126473B (zh) 一种基于钙镁离子移除的原位缓解正渗透膜污染方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111109

Termination date: 20160409