CN115253701A - 用于制备水处理分离膜的方法和由此制备的水处理分离膜 - Google Patents
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Abstract
本说明书涉及用于制备水处理分离膜的方法和由此制备的水处理分离膜，所述用于制造水处理膜的方法包括使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触，其中基于所述水溶液，所述游离氯的含量为150ppm至400ppm，以及所述卤素离子的含量为150ppm至400ppm。根据本说明书的水处理膜能够提高水处理膜的盐截留率、硼截留率和/或通量。
Description
本申请是申请日为2019年1月18日，申请号为“201980004996.4”，发明名称为“用于制备水处理分离膜的方法和由此制备的水处理分离膜”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本申请要求于2018年1月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0006486号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本说明书涉及用于制造水处理膜的方法、使用其制造的水处理膜、包括水处理膜的水处理模块以及包括水处理模块的水处理系统。
背景技术
由于近来水质环境的严重污染和水短缺，因此开发水资源的新来源已经成为迫切面临的挑战。对水质环境污染的研究以高质量的住宅和工业用水、以及各种生活污水和工业废水的处理为目标，并且对利用具有节能优势的分离膜的水处理工艺的兴趣不断提高。此外，环境法规的加速强化有望促进分离膜技术的广泛应用。传统的水处理工艺难以满足严格的规定，然而，分离膜技术确保优异的处理效率和稳定的处理，因此，有望成为未来水处理领域中的领先技术。
根据膜的孔，将液体分离分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗锡(stannizing)、主动输送、电渗析等。其中，反渗透法是指使用渗透水但对盐具有不可渗透性的半透膜的脱盐过程，并且当将溶解有盐的高压水引入半透膜的一侧时，除去了盐的纯水以低压从另一侧出来。
具体地，这样的水处理膜的典型实例包括基于聚酰胺的水处理膜，并且关于提高盐截留率(salt rejection)或通量的研究一直在持续进行。
发明内容
技术问题
本说明书涉及提供用于制造水处理膜的方法、使用其制造的水处理膜、包括水处理膜的水处理模块以及包括水处理模块的水处理系统。
技术方案
本说明书的一个实施方案提供了用于制造水处理膜的方法，所述方法包括使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触，其中基于水溶液，游离氯的含量为150ppm至400ppm，以及卤素离子的含量为150ppm至400ppm。
此外，本说明书的一个实施方案提供了根据上述用于制造水处理膜的方法制造的水处理膜。
本说明书的一个实施方案提供了包括一个或更多个上述水处理膜的水处理模块。
此外，本说明书的一个实施方案提供了包括一个或更多个上述水处理模块的水处理系统。
有益效果
通过在聚酰胺活性层表面上引入游离氯和卤素元素，根据本说明书的一个实施方案的水处理膜能够提高水处理膜的盐截留率、硼截留率和/或通量。
附图说明
图1示出了根据本说明书的一个实施方案的水处理膜。
[附图标记]
100：非织造织物
200：多孔支撑层
300：聚酰胺活性层
400：盐水
500：纯化水
600：浓缩水
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本说明书。
在本说明书中，某一构件位于另一构件“上”的描述不仅包括某一构件邻接另一构件的情况，而且还包括在这两个构件之间存在又一构件的情况。
在本说明书中，除非特别相反说明，否则某一部分“包含”某些成分的描述意指能够进一步包含其他成分，并且不排除其他成分。
在本说明书中，at％为元素含量比，并且意指本领域中使用的原子％。
本说明书的一个实施方案提供了用于制造水处理膜的方法，所述方法包括使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触，其中基于水溶液，游离氯的含量为150ppm至400ppm，以及卤素离子的含量为150ppm至400ppm。
水处理膜由支撑层和活性层形成，其中，反渗透膜是利用反渗透现象分离溶剂和溶质的膜。水处理膜的通量和盐截留率被用作表示膜性能的重要指标，并且这样的性能极大地受到通过界面聚合方法产生的聚酰胺结构的活性层的影响。
鉴于以上，本公开内容的发明人已经制造了这样的水处理膜：通过在水处理膜中的活性层上引入游离氯和卤素元素来提高膜的盐截留率和硼截留率或者在保持盐截留率的同时提高通量。
根据本说明书的一个实施方案，游离氯可以源自次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸及其离子，并且可以没有限制地使用，只要其源自能够产生游离氯的物质即可。
根据本说明书的一个实施方案，卤素离子可以意指源自元素周期表的除氯(Cl)之外的第17族元素的离子。换句话说，卤素离子可以是除氯离子之外的剩余第17族元素的离子。
根据本说明书的一个实施方案，卤素离子可以包括溴离子、碘离子和氟离子中的一种或更多种。
根据本说明书的一个实施方案，卤素离子优选为溴离子。特别地，与使用仅包含碘的水溶液或者用仅包含游离氯和碘离子的水溶液处理相比，使用包含游离氯和溴离子的水溶液可以提高水处理膜的盐截留率和硼截留率。
根据本说明书的一个实施方案，溴可以源自溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、溴化铵、溴化锂、溴化锗、溴化钴、溴化锶、溴化铯、溴化钨、溴化铜(II)、溴化钡和/或溴化氢。
根据本说明书的一个实施方案，基于水溶液，游离氯的含量可以为150ppm至400ppm。当游离氯含量满足上述范围时，可以提高水处理膜的硼截留率。
根据本说明书的一个实施方案，基于水溶液，卤素离子的含量可以为150ppm至400ppm。当卤素离子含量满足上述范围时，可以提高水处理膜的盐截留率和硼截留率。
根据本说明书的一个实施方案，包含游离氯和卤素离子的水溶液的pH可以为4至11。通过根据水溶液的pH调节游离氯和卤素离子的浓度，可以将水处理膜制造为具有适合于期望目的的盐截留率、硼截留率和/或通量特性。根据本说明书的一个实施方案，使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触可以进行5秒至5分钟，优选进行10秒至1分钟，并且更优选进行15秒至30秒。当接触时间短于5秒时，游离氯和卤素离子对聚酰胺活性层的影响不显著；而当接触时间长于5分钟时，停留在聚酰胺活性层上的时间增加并且膜可能被污染。
根据本说明书的一个实施方案，可以选择浸入、喷洒、涂覆、滴落等作为接触方法，并且优选地，可以选择浸入。
根据本说明书的一个实施方案，用于制造水处理膜的方法还可以包括在多孔支撑体上提供聚酰胺活性层。
根据本说明书的一个实施方案，在非织造织物上形成由聚合物材料制成的涂层的那些可以用作多孔支撑体。聚合物材料的实例可以包括选自以下的一种或更多种类型：聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚甲基氯、聚偏二氟乙烯及其混合物，但不限于此。具体地，聚砜可以用作聚合物材料。
根据本说明书的一个实施方案，聚酰胺活性层可以通过包含芳族胺化合物的水溶液和包含多官能酰基卤化合物的有机溶液的界面聚合来形成。具体地，当使包含芳族胺化合物的水溶液层与有机溶液接触时，涂覆在多孔支撑体的表面上的芳族胺化合物与多官能酰基卤化合物反应以通过界面聚合产生聚酰胺，并且所得物吸附在多孔支撑体上以形成薄膜。在接触方法中，聚酰胺活性层也可以使用诸如浸入、喷洒或涂覆的方法形成。
根据本说明书的一个实施方案，在制备多孔支撑体和在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层之前，即在将包含芳族胺化合物和添加剂的水溶液涂覆在多孔支撑体上之前，可以包括涂覆添加剂例如樟脑磺酸三乙铵(TEACSA)。
根据本说明书的一个实施方案，芳族胺化合物在类型方面没有限制，只要其是用于水处理膜制造的芳族胺化合物即可，但是其具体实例可以包括选自以下的一种或更多种类型：间苯二胺(mPD)、对苯二胺、1,2,4-苯三胺、4-氯-1,3-苯二胺、2-氯-1,4-苯二胺及其混合物。特别地，优选间苯二胺(mPD)。
根据本说明书的一个实施方案，基于包含芳族胺化合物的水溶液的总重量，芳族胺化合物的含量可以为0.1重量％至15重量％。优选地，该含量可以为0.1重量％至10重量％。当芳族胺化合物含量满足上述范围时，当形成水处理膜活性层时，与包含多官能酰基卤化合物的有机溶液的反应顺利，并且芳族胺化合物可以稳定地溶解在水溶液中。
根据本说明书的一个实施方案，包含芳族胺化合物的水溶液还可以包含表面活性剂。
在本说明书的一个实施方案中，表面活性剂可以选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性表面活性剂。根据本说明书的一个实施方案，表面活性剂可以选自月桂基硫酸钠(SLS)；烷基醚硫酸盐；烷基硫酸盐；烯烃磺酸盐；烷基醚羧酸盐；磺基琥珀酸盐；芳族磺酸盐；辛基酚乙氧基化物；乙氧基化壬基酚；烷基聚(环氧乙烷)；聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷)的共聚物；烷基聚葡糖苷，例如辛基葡糖苷和癸基麦芽糖苷；脂肪酸醇，例如鲸蜡醇、油醇；椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、烷基羟乙基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十六烷基三甲基氯化铵；以及烷基甜菜碱。特别地，表面活性剂可以是SLS、辛基酚乙氧基化物或乙氧基化壬基酚。
根据本说明书的一个实施方案，相对于包含芳族胺化合物的水溶液，表面活性剂的含量可以为0.005重量％至0.5重量％。
根据本说明书的一个实施方案，包含芳族胺化合物的水溶液层的形成没有特别限制，并且可以没有限制地使用能够在多孔支撑体上形成水溶液层的任何方法。具体地，在多孔支撑体上形成包含芳族胺化合物的水溶液层的方法可以包括喷洒、涂覆、浸入、滴落等。
根据本说明书的一个实施方案，水溶液层还可以根据需要经历除去包含芳族胺化合物的过量水溶液的步骤。当形成在多孔支撑体上的水溶液层具有太多的存在于支撑体上的水溶液时，水溶液层可能不均匀地分布，并且当水溶液不均匀地分布时，其后可能通过界面聚合形成不均匀的活性层。因此，优选在支撑体上形成胺水溶液层之后除去过量的水溶液。过量的水溶液除去没有特别限制，但是例如，可以使用海绵、气刀、氮气吹扫、自然干燥、压辊等进行除去。
根据本说明书的一个实施方案，多官能酰基卤化合物没有特别限制，但是作为具有2个或3个羧酸卤化物的芳族化合物，多官能酰基卤化合物可以是选自均苯三甲酰氯(TMC)、间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯及其混合物中的一种或更多种类型的混合物。
根据本说明书的一个实施方案，基于包含多官能酰基卤化合物的有机溶液的总重量，多官能酰基卤化合物的含量可以为0.1重量％至0.5重量％。满足上述范围的多官能酰基卤化合物含量有效地防止最终制造的膜中盐截留率和通量降低。
根据本说明书的一个实施方案，优选不参与界面聚合反应的那些作为有机溶剂，并且可以包括选自以下的一种或更多种类型：脂族烃溶剂例如氟利昂和具有5至12个碳原子的烷烃，以及基于异链烷烃的溶剂(其是烷烃混合物物质)。具体地，可以使用己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、环己烷、IsoPar(Exxon)、IsoPar G(Exxon)、ISOL-C(SKChem)、ISOL-G(Exxon)等，然而，有机溶剂不限于此。
根据本说明书的一个实施方案，基于有机溶液的总重量，有机溶剂可以以99.5重量％至99.9重量％包含在内。满足上述范围的有机溶剂含量有效地防止最终制造的膜中盐截留率和通量降低。
本说明书的一个实施方案提供了根据上述用于制造水处理膜的方法制造的水处理膜。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜表面可以包含溴元素。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜表面可以包含氯元素。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜可以包含溴元素，但不包含氯元素。
在本说明书中，可以通过化学分析用电子能谱学(ESCA)方法进行元素分析。具体地，可以使用X射线光电子能谱(XPS)。
根据本说明书的一个实施方案，在水处理膜表面上进行的元素分析中，溴元素含量可以大于0原子％且小于或等于5原子％。具体地，该含量可以大于或等于0.88原子％且小于或等于4.7原子％。
根据本说明书的一个实施方案，在水处理膜表面上进行的元素分析中，氯元素含量可以大于0原子％且小于或等于1原子％。具体地，该含量可以大于或等于0.5原子％且小于或等于0.6原子％。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜表面可以不包含氯元素。
根据本说明书的一个实施方案，在水处理膜表面上进行的元素分析中，可能由于取决于包含游离氯和溴离子的水溶液的pH的游离氯反应性的差异而未检测到氯元素。
根据本说明书的一个实施方案，当在水处理膜表面上进行的元素分析中检测到氯元素和溴元素时，溴元素相对于氯元素的比率(Br/Cl)可以为5至10。当溴元素相对于氯元素的比率小于5时，游离氯和溴离子可能不影响活性层表面，而当溴元素相对于氯元素的比率大于10时，可能在活性层表面上形成不均匀的膜，并且通量可能降低。
根据本说明书的一个实施方案，当在水处理膜表面上进行的元素分析中氯元素含量大于0原子％且小于或等于1原子％时，溴元素相对于氯元素的比率(Br/Cl)可以为5至10。
根据本说明书的一个实施方案，当在水处理膜表面上进行的元素分析中氯元素含量大于0原子％且小于或等于1原子％，溴元素含量大于0原子％且小于或等于5原子％时，溴元素相对于氯元素的比率(Br/Cl)可以为5至10。
根据本说明书的一个实施方案，溴元素相对于氯元素的比率(Br/Cl)可以特别地为6至10，并且更优选为6.3至9.4。
根据本说明书的一个实施方案，在使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触之后，还可以包括通过另外涂覆保护层组合物来形成保护层。保护层组合物可以包含用于增加水处理膜的通量的亲水性材料，但是其在使用方面没有限制，只要其用于增加水处理膜的通量或耐久性即可。
图1示出了根据本说明书的一个实施方案的水处理膜。具体地，图1示出了相继设置有非织造织物100、多孔支撑体200和聚酰胺活性层300的水处理膜，当盐水400流入聚酰胺活性层300中时，纯化水500通过非织造织物100排出，浓缩水600被排出到外部而未通过聚酰胺活性层300。然而，根据本说明书的一个实施方案的水处理膜的结构不限于图1的结构，并且还可以包括另外的构造。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜的厚度可以大于或等于100μm且小于或等于250μm。具有100μm或更大的厚度的水处理膜有效地防止膜中通量和盐截留率降低，并且250μm或更小的厚度有效地防止膜中盐截留率降低。
根据本说明书的一个实施方案，多孔支撑体的厚度可以为60μm至150μm，然而，厚度不限于此，并且可以根据需要进行调节。此外，多孔支撑体的孔径优选为1nm至500nm，但不限于此。
根据本说明书的一个实施方案，水处理膜可以用作微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等，并且特别地，可以用作反渗透膜。
本说明书的另一个实施方案提供了包括一个或更多个上述水处理膜的水处理模块。
水处理模块的具体类型没有特别限制，并且其实例可以包括板框式模块、管状模块、中空纤维模块、螺旋卷式模块等。此外，只要水处理模块包括上述根据本说明书的一个实施方案的水处理膜，水处理模块在其他构造和制造方法上就没有特别限制，并且可以没有限制地采用本领域已知的一般手段。
同时，根据本说明书的一个实施方案的水处理模块具有优异的盐截留率和通量，并且具有优异的化学稳定性，因此，可用于诸如家庭/工业水纯化系统、污水处理系统或海水到淡水处理系统的水处理系统中。
此外，本说明书的一个实施方案提供了包括一个或更多个上述水处理模块的水处理系统。
在下文中，将参照实施例详细描述本说明书以具体地描述本说明书。然而，根据本说明书的实施例可以修改为各种不同的形式，并且本说明书的范围不应解释为限于以下描述的实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更充分地描述本说明书。
发明实施方式
<实施例：水处理膜的制造>
<实施例1>
将18重量％的聚砜固体引入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中并在80℃下溶解12小时或更长时间以获得均匀的液相。将该溶液在由聚酯材料制成且厚度为95μm至100μm的非织造织物上流延至150μm的厚度。然后，将流延的非织造织物置于水中以制备多孔聚砜支撑体。之后，将包含基于水溶液的总重量的5重量％的间苯二胺(mPD)的水溶液涂覆在多孔聚砜支撑体上以形成水溶液层。此外，使用气刀除去涂覆期间产生的过量水溶液。在水溶液层上，涂覆包含基于有机溶液和有机溶剂(IsoPar G)的总重量的0.3重量％的均苯三甲酰氯(TMC)的有机溶液。然后，将所得物在95℃下干燥直至所有液体组分蒸发，然后用纯水(DIW)洗涤以制造水处理膜。
将制造的水处理膜浸入包含150ppm游离氯和200ppm溴离子的水溶液中20秒。在此，将水溶液调节至具有低于7的pH。之后，干燥膜表面以制造水处理膜。
<实施例2>
以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含300ppm的溴离子代替200ppm的溴离子的水溶液。
<实施例3>
以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含400ppm的溴离子代替200ppm的溴离子的水溶液。
<实施例4>
以与实施例1中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯和溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<实施例5>
以与实施例2中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯和溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<实施例6>
以与实施例3中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯和溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例1>
将18重量％的聚砜固体引入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中并在80℃下溶解12小时或更长时间以获得均匀的液相。将该溶液在由聚酯材料制成且厚度为95μm至100μm的非织造织物上流延至150μm的厚度。然后，将流延的非织造织物置于水中以制备多孔聚砜支撑体。之后，将包含基于水溶液的总重量的5重量％的间苯二胺(mPD)的水溶液涂覆在多孔聚砜支撑体上以形成水溶液层。此外，使用气刀除去涂覆期间产生的过量水溶液。在水溶液层上，涂覆包含基于有机溶液和有机溶剂(IsoPar G)的总重量的0.3重量％的均苯三甲酰氯(TMC)的有机溶液。然后，将所得物在95℃下干燥直至所有液体组分蒸发，然后用纯水(DIW)洗涤以制造水处理膜。
<比较例2>
将比较例1中制造的水处理膜浸入包含150ppm游离氯的水溶液中20秒。在此，将水溶液调节至具有低于7的pH。之后，干燥膜表面以制造水处理膜。
<比较例3>
以与比较例2中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含300ppm游离氯代替150ppm游离氯的水溶液。
<比较例4>
以与比较例2中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含400ppm游离氯代替150ppm游离氯的水溶液。
<比较例5>
以与比较例2中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含150ppm溴离子代替150ppm游离氯的水溶液。
<比较例6>
以与比较例5中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含300ppm溴离子代替150ppm溴离子的水溶液。
<比较例7>
以与比较例5中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含400ppm溴离子代替150ppm溴离子的水溶液。
<比较例8>
以与比较例2中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例9>
以与比较例3中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例10>
以与比较例4中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例11>
以与比较例5中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例12>
以与比较例6中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例13>
以与比较例7中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
<比较例14>
将比较例1中制造的水处理膜浸入包含75ppm的游离氯和50ppm的溴离子的水溶液中20秒。在此，将水溶液调节至具有低于7的pH。之后，干燥膜表面以制造水处理膜。
<比较例15>
以与比较例14中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含100ppm溴离子代替50ppm溴离子的水溶液。
<比较例16>
以与比较例15中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于使用包含150ppm游离氯代替75ppm游离氯的水溶液。
<比较例17>
将比较例1中制造的水处理膜浸入包含75ppm的游离氯和200ppm的溴离子的水溶液中20秒。在此，将水溶液调节至具有低于7的pH。之后，干燥膜表面以制造水处理膜。
<比较例18>
以与比较例17中相同的方式制造水处理膜，不同之处在于将包含游离氯和溴离子的水溶液调节至具有高于7的pH。
在实施例和比较例中，将pH调节至高于7意指将pH调节至9至11的范围，将pH调节至低于7意指将pH调节至4至6的范围。
<实验例：水处理膜的性能评估>
对于实施例1至6和比较例1至18中制造的水处理膜，通过使用32,000ppm NaCl水溶液和5ppm硼酸水溶液以800psi和4.5L/分钟通量操作装置约1小时来确定装置稳定性，通过在25℃下测量渗透的水的量10分钟来计算通量(GFD，加仑/英尺2/天)，通过使用电导率仪分析渗透之前和之后的盐浓度来计算盐截留率和硼截留率。计算结果描述于下表1中。
此外，在下表1中描述了在每个膜表面上的元素分析(ESCA)的结果。作为元素分析，使用X射线光电子能谱。在使用Al Ka作为X射线源时，对每一个样品进行3点或更多点的分析，并且一个点扫描20次或更多次以收集数据。
[表1]
基于表1的结果，与根据比较例14至16的水处理膜相比，根据实施例1至3的水处理膜具有高的游离氯含量和高的溴离子含量，并且确认盐截留率(Salt Rej.)和硼截留率(Boron Rej.)提高。特别地，基于由对所制造的水处理膜的表面元素分析获得的结果(实施例1至3的水处理膜的Br/Cl比为6.3或更大)，可以看出具有一定水平或更高的游离氯含量和溴离子含量影响膜性能。
当比较实施例1至6和比较例1时，确认当用根据实施例1至6的游离氯和溴离子的水溶液处理聚酰胺活性层表面时，盐截留率和硼截留率显著提高。
此外，当比较实施例1至3和比较例2至7时，确认在pH低于7的区域中，与用仅包含游离氯的水溶液处理或用仅包含溴离子的水溶液处理时相比，当用包含游离氯和溴离子二者的水溶液处理聚酰胺活性层时，盐截留率和硼截留率提高。
同样地，当比较实施例4至6和比较例8至13时，确认在pH高于7的区域中，与用仅包含游离氯的水溶液处理或用仅包含溴离子的水溶液处理时相比，当用包含游离氯和溴离子二者的水溶液处理聚酰胺活性层时，在保持通量的同时，盐截留率和硼截留率提高。
此外，当比较实施例1和比较例17时，确认在pH低于7的区域中，与游离氯含量为150ppm或更大的实施例1相比，在游离氯含量小于150ppm的比较例17中，硼截留率降低。
同样地，当比较实施例4和比较例18时，确认在pH高于7的区域中，与游离氯含量为150ppm或更大的实施例4相比，在游离氯含量小于150ppm的比较例18中，硼截留率降低。
根据实施例1至6，确认随着水溶液中的溴离子浓度增加，膜的盐截留率和硼截留率提高，并且按照根据实施例1至6的水处理膜的特性值，确认通过调节水溶液的pH，可以在减少盐截留率和硼截留率的变化的同时提高通量。
因此，确认根据本说明书的一个实施方案的水处理膜能够通过在水处理膜的制造过程期间使包含各自为特定含量的游离氯和溴离子的水溶液与聚酰胺活性层的表面接触来最终提高膜的盐截留率和硼截留率，并且还可以通过控制水溶液的pH来调节通量特性。
在上文中，已经描述了本公开内容的优选实施例，然而，本公开内容不限于此，并且可以在本公开内容的权利要求和详细描述的范围内进行各种修改，并且这些修改也落入本公开内容的范畴内。
Claims (15)
1.一种用于制造水处理膜的方法，包括使包含游离氯和卤素离子的水溶液与聚酰胺活性层接触，
其中基于所述水溶液，所述游离氯的含量为150ppm至400ppm，以及所述卤素离子的含量为150ppm至400ppm。
2.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中所述包含游离氯和卤素离子的水溶液的pH为4至11。
3.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中使所述包含游离氯和卤素离子的水溶液与所述聚酰胺活性层的所述接触进行5秒至5分钟。
4.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中所述卤素离子包括溴离子、碘离子和氟离子中的一种或更多种。
5.根据权利要求1所述的用于制造水处理膜的方法，其中所述卤素离子为溴离子。
6.一种水处理膜，使用根据权利要求1至5中任一项所述的方法制造。
7.根据权利要求6所述的水处理膜，当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，所述水处理膜的溴元素含量大于0原子％且小于或等于5原子％。
8.根据权利要求6所述的水处理膜，当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，所述水处理膜的氯元素含量大于0原子％且小于或等于1原子％。
9.根据权利要求8所述的水处理膜，其中当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，溴元素相对于氯元素的比率Br/Cl为5至10。
10.根据权利要求6所述的水处理膜，其中当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，未检测到氯元素。
11.一种水处理膜，当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，所述水处理膜的溴元素含量大于0原子％且小于或等于5原子％，
其中当在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，未检测到氯元素；或者当检测到所述氯元素时，所述氯元素的含量大于0原子％且小于或等于1原子％，并且所述溴元素相对于所述氯元素的比率Br/Cl为5至10。
12.一种水处理模块，包括一个或更多个根据权利要求6所述的水处理膜。
13.一种水处理模块，包括一个或更多个根据权利要求11所述的水处理膜。
14.一种水处理系统，包括一个或更多个根据权利要求12所述的水处理模块。
15.一种水处理系统，包括一个或更多个根据权利要求13所述的水处理模块。
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