[发明专利]一种海水淡化反渗透膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种高分子复合膜的制备方法，特别涉及一种用于海水淡化高通量的反渗透复合膜的制备方法，属于海水淡化新材料技术领域。包括以下步骤：将支撑层基膜在水相溶液中浸渍；将含有疏水性纳米氧化铝的有机相溶液均匀涂覆在支撑层基膜上，提升脱盐并经过界面聚合反应、漂洗和干燥形成复合膜；对复合膜进行亲水性处理，最终得到具有脱盐高通量反渗透膜。与传统的反渗透膜制备方法比，本发明通过加入纳米氧化铝提升复合层的致密性和强度，显著提高了膜的脱盐性能和使用寿命；通过亲水性处理提高了反渗透膜的通量，在海水淡化领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高分子复合膜的制备方法，特别涉及一种用于海水淡化高通量的反渗透复合膜的制备方法，属于海水淡化新材料技术领域。

背景技术

当今社会，随着经济的发展和人口的增长，水资源的污染日益严重，可饮用的水资源越来越匮乏。目前，地球上的水资源中，海水占97.2%，而淡水资源仅占2.8%，将海水淡化可有效解决目前水资源短缺的问题。因此，开发海水淡化技术对增加全球淡水总量，保障沿海居民和工业补水等稳定供水以及解决全球淡水危机具有重要的意义。海水淡化技术主要有膜法、蒸馏法、结晶法等，目前反渗透膜法具有能耗低、无污染等优势，成为海水淡化最有效的方法。

传统的海水淡化反渗透膜脱盐层主要是由间苯二胺与均苯三甲酰氯通过界面聚合而成，在使用过程中能，脱盐和通量逐渐降低，导致产水质量得不到保证和能耗增加。因此提升海水淡化膜的通量与脱盐问题是海水淡化膜得以推广应用的关键科学问题。

另外，反渗透法淡化后的海水用于饮用和灌溉还存在着问题，人们发现淡化水中硼含量过高，由于硼含量高会对人体及动植物的生长产生危害，因此海水及反渗透出水的除硼问题引起了广泛关注. 首先，硼的含量直接影响到植物的生长以及动物的发育，所以世界卫生组织(WHO)规定饮用水中硼 含量不得高于0.3mg/l；其次，硼在土壤中富集会 对土壤造成危害，因为它可以和重金属络合(例如 Pb，Cd，Cu，Ni 等)，络合之后的物质毒性强于络合 之前的物质，对土壤造成更大危害。世界各地区海水中的硼含量平均在5mg/1，经过反渗透法脱盐 处理后的硼的含量在2mg/l~3 mg/l，如果用它作为饮用水；硼浓度远远超过WHO的标准，将影响到人及动物的生长发育。

硼广泛存在于水体和岩石中，无游离态，主要以正硼酸（H₃BO₃）和硼酸盐的形式存在，当pH值小于5时，硼主要以正硼酸（H₃BO₃）的形式存在，当pH值大于11时，硼主要以络阴离子B（OH）^4-的形式存在，pH值在两者之间变化时，H₃BO₃和B（OH）^4-以不同的比例混合存在。由于硼酸的半径小于反渗透膜的孔径，并且不带电荷，因此，反渗透膜对硼的脱除率不高。通常的解决办法是改变反渗透膜的电荷性，又提高对络阴离子形式的硼的截留，但是这种改变反渗透膜的电荷性的方法往往存在着膜的运行过程中电荷效果不断下降百导致的截留率下降的问题。

发明内容

本发明提供一种海水淡化反渗透膜制备方法，显著提高了反渗透膜的水通量和脱盐性能。并且，这种反渗透膜具有更好的对海水中硼的脱除率。

本发明的第一个方面，提供了：

一种海水淡化反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：

第1步，水相溶液配制：将有机胺类物质溶解于纯水中，再加入相转移催化剂，混合搅拌均匀，配制成水相溶液；

第2步，有机相溶液配制：将酰氯类物质溶于有机溶剂中，并且在有机相中添加疏水改性的纳米氧化铝，配制成有机相溶液；