CN109499383A - 一种ro膜修补剂及修补方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RO膜修补剂及修补方法，其组分的质量百分含量为：甲氧基聚乙二醇胺0.1～5%，水杨醛0.1～5%，戊二醛或己二醛0.1～10%，对苯二胺0.1～5%，聚乙烯醇0.1～5%，余量为水。采用本修补剂及修补方法后，RO膜在标准化产水量稍有降低的情况下，一般不超过10%相对值，提高标准化脱盐率不低于2.5%（绝对值）；因脱盐率下降（要求标准化脱盐率不低于95%）而不能使用的反渗透膜，经过修补剂处理后可继续使用。

Description

一种RO膜修补剂及修补方法
技术领域
本发明涉及一种过滤材料修复技术，尤其是一种RO膜修补剂及修补方法。
背景技术
RO是英文Reverse osmosis membrane的缩写，中文意思是反渗透，是一种净化水的方法。在用一张半透膜隔开的溶液中，水在自然条件下是从渗透压低的溶液(稀溶液)流向渗透压高的溶液（浓溶液）；在浓溶液侧加上一定的压力，水就会从浓溶液一侧流向稀溶液一侧，这就是反渗透。反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的过程。
反渗透膜在运行过程中易受水中悬浮物、胶体、微生物、结垢物以及有机物等引起的膜污染造成膜性能下降进而影响出力。一般认为有三种情况可使膜性能下降：一是膜本身的化学变化包括膜的水解、游离氯等的氧化以及强酸强碱的作用；二是膜本身的物理变化，包括压密、反压力作用使膜被破坏；三是膜受污染，这主要包括结垢物、微生物、胶体、悬浮物、有机物等在膜面及内部污染堵塞。这三种情况都可使膜性能下降，并造成进水压力升高、产水量下降、脱盐率下降。现在主要是采用适当的给水预处理措施，严格控制反渗透装置进水水质，以及在膜污染后采用合适的化学清洗来解决。
对于污染造成的膜性能下降，可以采取在线到离线化学清洗的办法，来恢复。对于膜的水解、游离氯等的氧化以及强酸强碱的作用造成的膜的产水层局部分解，从而引发的脱盐率下降，目前尚无特别有效的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效的恢复脱盐率的RO膜修补剂；本发明还提供了一种RO膜修补方法。
为解决上述技术问题，本发明组分的质量百分含量为：甲氧基聚乙二醇胺0.1～5%，水杨醛0.1～5%，戊二醛或己二醛0.1～10%，对苯二胺0.1～5%，聚乙烯醇0.1～5%，余量为水。
本发明方法采用上述的修补剂，其方法过程为：所述待修复的RO膜先经化学清洗，然后在离线清洗设备中用所述的修补剂进行修补作业，最后用水漂洗即可。
本发明方法所述修补剂进行修补作业时，作业压力为1.0Mpa及以上，清洗温度为32～35℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用本发明后，RO膜在标准化产水量稍有降低的情况下，（一般不超过10%相对值）提高标准化脱盐率不低于2.5%（绝对值）；因脱盐率下降（要求标准化脱盐率不低于95%）而不能使用的反渗透膜，经过修补剂处理后可继续使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
聚酰胺类RO膜脱水层具有以下化学结构：
其脱水层就是有上述结构不断重复，并闭合成环，多层的该环状结构组成了产水层。在游离氯的作用下，特别是有铁离子存在的情况下，其酰胺键会发生断裂。从而造成各种离子易于通过产水层，因此脱盐率降低。
从结构式可以看出，酰胺键断裂后，局部会形成：R-COOH、R-NH2基团。利用这一对活性较强的基团，引发局部的化学反应，可以修复破损的RO膜产水层。因此，本RO膜修补剂所采用组分的质量百分含量为：甲氧基聚乙二醇胺0.1～5%，水杨醛0.1～5%，戊二醛或己二醛0.1～10%，对苯二胺0.1～5%，聚乙烯醇（低聚合度2.5～3.5万）0.1～5%，余量为水；其中的水可采用RO产水；将上述组分混合均匀即可，其中聚乙烯醇先用热水溶解。在修补过程中，R-NH2基团和醛类会发生亲核加成反应，R-COOH和对乙二胺和甲氧基聚乙二醇胺的氨基会发生酰基化反应，同时还有醛胺缩合反应发生；最终使断裂的酰胺键连接起来。
本RO膜修补方法先采用化学清洗方法进行清洗，然后采用本RO膜修补进行修补作业，清洗过程如下所述：（1）化学清洗：采用常规的化学清洗方法，最好采用下述方法过程：A、待修复RO膜元件进行常规离线化学清洗，去除产水层表面的污染物；
B、常规清洗后，RO膜元件进行常规氧化处理，进一步清洁产水层表面；
C、用1.0～1.5wt%的亚硫酸氢钠溶液、二甲基酮肟溶液、异抗坏血酸钠溶液或硼氢化钠溶液漂洗一下，然后用RO产水漂洗至少三次，每次至少15分钟。
（2）采用本修补剂修补作业：A、测试RO膜元件，选择标准化脱盐率相差不超过0.5%的放在一起进行修补作业。
B、将选定的待修复RO膜，装入离线清洗设备中；要求压力1.0Mpa及以上，单支可调；每支膜壳产水都可以读出电导率；
C、在清洗药罐中配制本修补剂；将修补剂加热到32～35℃，开启清洗泵进行循环修补作业，保持保持32～35℃、1.0Mpa及以上；直至达到预计值；所述预计值为：一般产水量降低（相对值）10%，最高不超过15%；脱盐率提高不少于1.7%。
D、用RO产水漂洗至少三次，每次至少15分钟，即完成整个修补作业过程。
实施例1：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某钢铁联合企业废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，过1.5wt%的亚硫酸氢钠溶液，然后用RO产水漂洗三次，每次15分钟；挑出测试结果标准化产水量1.0～1.2m3/h，标准化脱盐率95～95.5%的RO膜共20支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺0.2%、水杨醛0.6%、戊二醛0.3%、对苯二胺1.5%、聚乙烯醇（低聚）0.6%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.0Mpa；循环时间3.5小时。结束后常温RO产水水洗3次，每次18分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：19支标准化产水量在0.9～1.2 m3/h之间，1支标准化产水量0.73m3/h；准化脱盐率全部均在97.6～99.2%之间。
实施例2：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某钢铁联合企业废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，过1.5wt%的亚硫酸氢钠溶液，然后用RO产水漂洗三次，每次15分钟；挑出测试结果标准化产水量1.0～1.2m3/h，标准化脱盐率95.5～96%的RO膜共23支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺0.3%、水杨醛0.5%、戊二醛0.4%、对苯二胺2%、聚乙烯醇（低聚）0.8%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.0Mpa；循环时间3小时10分钟。结束后常温RO产水水洗4次，每次15分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：21支标准化产水量在0.9～1.2 m3/h之间，2支标准化产水量为0.69m3/h和0.76m3/h；准化脱盐率全部均在97.7～99.1%之间。
实施例3：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某钢铁联合企业废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，过1.5wt%的亚硫酸氢钠溶液，然后用RO产水漂洗四次，每次18分钟；挑出测试结果标准化产水量1.0～1.2m3/h，标准化脱盐率96～96.5%的RO膜共16支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺0.1%、水杨醛1.5%、戊二醛1%、对苯二胺5%、聚乙烯醇（低聚）0.1%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.0Mpa。循环时间1小时15分钟。结束后常温RO产水水洗3次，每次15分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：16支标准化产水量均在0.9～1.2m3/h之间，准化脱盐率全部均在97.4～99.3%之间。
实施例4：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某焦化厂废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，用1.5wt%的异抗坏血酸钠溶液漂洗，然后用RO产水漂洗5次，每次15分钟；挑出测试结果标准化产水量1.0～1.3m3/h，标准化脱盐率94.3～94.8%的RO膜共17支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺3%、水杨醛0.1%、戊二醛0.1%、对苯二胺3%、聚乙烯醇（低聚）1%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.2Mpa；循环时间4小时20分钟。结束后常温RO产水水洗3次，每次15分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：15支标准化产水量在0.8～1.1m3/h之间，2支标准化产水量为0.68m3/h和0.08m3/h，准化脱盐率全部均在97.4～99.1%之间。
实施例5：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某焦化厂废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，用1.2wt%的二甲基酮肟溶液漂洗，然后用RO产水漂洗4次，每次15分钟；挑出测试结果标准化产水量1.0～1.3m3/h，标准化脱盐率94.3～94.8%的RO膜共20支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺5%、水杨醛3%、己二醛10%、对苯二胺1%、聚乙烯醇（低聚）5%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.0Mpa；循环时间4小时20分钟。结束后常温RO产水水洗5次，每次20分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：15支标准化产水量在0.8～1.1m3/h之间，2支标准化产水量为0.68m3/h和0.79m3/h，准化脱盐率全部均在97.4～99.1%之间。
实施例6：本RO膜修补方法采用下述具体工艺。
（1）某钢铁联合企业废水回收工段反渗透膜的修复，经过常规离线化学清洗和氧化处理后，用1.0wt%的硼氢化钠溶液漂洗，然后用RO产水漂洗三次，每次20分钟；挑出测试结果标准化产水量1.1～1.2m3/h，标准化脱盐率95.5～96%的RO膜共16支。
（2）本修补剂药剂浓度：甲氧基聚乙二醇胺2%、水杨醛5%、戊二醛5%、对苯二胺0.1%、聚乙烯醇（低聚）3%，余量为RO产水。修复温度32～35℃，压力1.5Mpa；循环时间3小时10分钟。结束后常温RO产水水洗4次，每次18分钟。
（3）修复后RO的膜进行检测，测试结果：21支标准化产水量在0.9～1.2 m3/h之间，2支标准化产水量为0.69m3/h和0.76m3/h；准化脱盐率全部均在97.7～99.1%之间。

Claims (3)

1.一种RO膜修补剂，其特征在于，其组分的质量百分含量为：甲氧基聚乙二醇胺0.1～5%，水杨醛0.1～5%，戊二醛或己二醛0.1～10%，对苯二胺0.1～5%，聚乙烯醇0.1～5%，余量为水。
2.一种RO膜修补方法，采用权利要求1所述的修补剂，其特征在于：所述待修复的RO膜先经化学清洗，然后在离线清洗设备中用所述的修补剂进行修补作业，最后用水漂洗即可。
3.根据权利要求2所述的一种RO膜修补方法，其特征在于：所述修补剂进行修补作业时，工作压力为1.0Mpa及以上，作业温度为32～35℃。
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