[发明专利]一种水溶性聚合物强化超滤去除反渗透海水淡化中微量硼的方法

说明书

本发明涉及一种水溶性聚合物强化超滤去除反渗透海水淡化产水中微量硼的方法，其特征在于，向常规硼含量超标的单级反渗透海水淡化产水中投加聚葡甲胺基丙烯酸酯聚合物并调节pH值至7～10，然后把料液泵入超滤过滤装置，吸附有硼的聚合物被截留，得到硼含量达标的超滤透过液。得到的超滤浓缩液调节pH值至2～4后进行二次超滤操作，截留的水溶性聚合物可以实现回用。采用本方法可取代常规反渗透海水淡化中的第二级低压反渗透步骤，具有一定的推广应用价值。

技术领域

本发明属于海水淡化领域，涉及一种水溶性聚合物强化超滤去除反渗透海水淡化中微量硼的方法。

背景技术

硼是人和动植物必需的微量元素之一，但摄入过量的硼会对生命体造成危害，如人摄入硼含量超标的饮用水会导致生殖和发育问题，植物用硼含量超标的水灌溉，会导致叶片枯黄、果实腐烂，严重时会导致绝收。因此，我国的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)规定，饮用水中硼的限值是0.5mg/L。虽然反渗透膜的脱盐率高达99.5％以上，但对硼的去除效果并不理想，脱硼率仅有70～80％。海水中硼的浓度通常为4～6mg/L,经常规反渗透海水淡化后，产水中的硼含量在0.8～1.8mg/L,超过饮用水的安全标准。为降低反渗透海水淡化中的硼含量，常采用以下方法进行脱硼处理：(1)在单级反渗透海水淡化工艺中加碱，调节海水的pH值到9.5～10。虽然碱性条件下反渗透对硼的截留率提高，但在高pH下，海水中的钙镁离子会结垢，降低反渗透海水淡化的稳定性；(2)采用两级反渗透工艺。虽然产水的硼含量满足饮用水的要求，但使制水工艺复杂化，制水成本增加，并且产水中的矿物质含量过低。(3)单级反渗透产水采用硼吸附树脂除硼。虽然硼吸附树脂的除硼效果很好，但树脂制备成本高，并且树脂经多次再生后，性能显著下降，更换成本高。水溶性聚合物强化超滤是一种先以大分子水溶性聚合物络合水中目标离子，再借助超滤膜截留络合物，从而实现去除水中目标离子、净化水质目的的一种新技术。该技术可同时实现目标离子的分离回收及产水的回用，并且超滤膜成本低、易清洗，因此聚合物强化超滤在水中目标离子的分离回收方面有较大的应用潜力。

发明内容

本发明目的在于在提供一种水溶性聚合物强化超滤去除反渗透产水中微量硼的方法。操作步骤如下：

(1)水溶性聚合物强化超滤：向单级反渗透海水淡化产水中投加聚葡甲胺基丙烯酸酯聚合物并搅拌均匀，然后调节水溶液的pH至7～10。将得到的料液泵入超滤膜过滤系统进行聚合物强化超滤操作，得到的超滤透过液即为硼含量达标的溶液。

(2)水溶性聚合物的回用：调节步骤(1)中得到的超滤浓缩液的pH值至2～4，搅拌3h，然后进行超滤操作，得到的超滤截留液即为含葡甲胺基聚丙烯酸酯聚合物的溶液。调节聚合物溶液的pH值至7～10后，返回到步骤(1)中重复利用。

本发明所述步骤(1)中反渗透海水淡化产水的硼含量在0.5～2.5mg/L。

本发明所述步骤(1)中聚葡甲胺基丙烯酸酯聚合物是聚3-(N-葡萄糖基-N-甲基)-2-羟丙基甲基丙烯酸酯。

本发明所述步骤(1)中聚葡甲胺基丙烯酸酯的投加量与海水中硼含量相关，两者之间的质量比在10:1～100:1之间。

本发明所述步骤(1)和(2)中超滤膜的截留分子量在1000～10000道尔顿。

本发明提供的一种水溶性聚合物强化超滤去除单级反渗透海水淡化产水中微量硼的方法具有如下突出特点和优势：

1、简单易行，操作方便；

2、与常规反渗透海水淡化中第二级采用低压反渗透除硼工艺相比，本技术发明采用超滤除硼，操作压力低，节省能耗；

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，本发明所涉及的主题保护范围并非仅限于这些实施例。