[发明专利]一种高强耐污型正渗透膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，属于正渗透膜制备技术领域。本发明通过将芦荟果肉与浸泡黄豆混合，蒸煮后收集蛋白脂肪复合层，对其研磨并与丙烯酰胺复合制备复合亲水凝胶，通过复合亲水凝胶的添加，使正渗透膜表面负载抗污性的疏水脂类物质，有效防止大分子亲水基团对膜表面的粘附，有效的增强其抗污性能，同时通过大分子蛋白形成网状结构，增强薄膜内部强度，本发明制备步骤简单，支撑层孔隙率大，膜通量高，可有效降低内浓差极化，且通过大豆作为改性物质，节约成本，且绿色安全。

技术领域

本发明涉及一种高强耐污型正渗透膜的制备方法，属于正渗透膜制备技术领域。

背景技术

正渗透过程是一个浓度驱动过程，是指水自发的从高水化学势区(或较低渗透压)一侧区域通过选择性膜流向低水化学势区(或较高渗透压)一侧区域传递的过程，而溶质分子和离子留在原溶液中的过程。正渗透过程是靠两侧溶液本身的渗透压力差作为驱动力，不需要外加压力，因此用于正渗透过程的膜要同时考虑分离层和支撑层。相比传统压力驱动膜，正渗透膜应具备以下特点：1、分离层光滑而致密，保证其良好截留效果；2、支撑层结构疏松且多孔，孔隙率分布均匀，可降低过程产生的浓差极化现象增加水通量；3、膜的支撑材料只需满足膜两侧溶液的渗透压力差，不需要考虑外加压力；4、膜材料的物理性质对内浓差极化影响；5、膜材料应对汲取液保持物理化学性质的稳定。

在膜分离过程中，膜污染是一种重要且必然的现象。较低的膜污染意味着高产水率、低清洗频次和较长膜寿命，因此可以降低运营和资金成本。正渗透过程中膜污染现象要明显低于压力驱动分离膜，而且正渗透过程中的膜污染也明显区别于压力驱动过程中的膜污染。如前所述，尽管正渗透具有低污染、低能耗的特性，并且已经在海水发电、海水淡化、污水处理、食品加工和医药产品生产等领域取得了广泛的应用，但是浓差极化和膜污染仍然会影响正渗透膜的应用，所以对抗污染型正渗透膜的研究很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前制备正渗透膜抗污染性能差，导致其渗透系数大大降低，影响正渗透膜的膜通量的问题，提供了一种通过黄豆与芦荟果肉混合，收集油脂蛋白膜改性正渗透膜抗污染性能的方法，本发明通过将芦荟果肉与浸泡黄豆混合，蒸煮后收集蛋白脂肪复合层，对其研磨并与丙烯酰胺复合制备复合亲水凝胶，通过复合亲水凝胶的添加，使正渗透膜表面负载抗污性的疏水脂类物质，有效防止大分子亲水基团对膜表面的粘附，有效的增强其抗污性能，同时通过大分子蛋白形成网状结构，增强薄膜内部强度，具有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）选取新鲜芦荟，去皮并收集芦荟果肉，按质量比1:10，将黄豆浸泡在水中，在室温下浸泡6～8h后，过滤并收集浸泡黄豆，随后按质量比1:5，将芦荟果肉与浸泡黄豆搅拌混合并置于匀浆机中，在室温下匀浆处理15～20min，收集匀浆液，按质量比1:5，将匀浆液与去离子水搅拌混合并过200～300目筛，收集得混合浆液；

（2）将混合浆液置于烧杯中，加热至沸腾后保温5～10min后，再在85～90℃下水浴加热10～15min，待混合浆液表面凝结蛋白油脂薄膜后，将其取出并自然冷却至室温，随后将蛋白油脂薄膜置于50～60℃下干燥7～9h，收集得干燥复合膜；

（3）将上述制备的干燥复合膜置于球磨罐中，在350～400r/min下球磨3～5h，随后过200～220目筛，收集复合膜球磨粉末，按质量比1:8，将复合膜球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡10～15min，收集复合膜粉末分散液；

（4）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份丙烯酰胺和25～30份上述复合膜粉末分散液置于三口烧瓶中，通氮气排除空气，在氮气气氛下搅拌混合10～15min，随后将三口烧瓶置于55～65℃下水浴加热2～3h，收集得混合凝胶液；