[发明专利]一种抗生物污染复合反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明属于反渗透膜技术领域，具体涉及一种抗生物污染复合反渗透膜及其制备方法。制备方法包括：(1)向缚酸剂中加入间苯二胺、亲水性连接剂和改性黏土矿物，超声分散，形成改性水相溶液；(2)将均苯三甲酰氯溶解于有机溶剂中，搅拌至混合均匀，得到改性有机油相溶液；(3)将基膜先浸泡于改性水相溶液中0.5‑1min，沥干表面多余水珠，然后再浸泡于改性有机油相溶液中反应0.5‑1min，烘干，得到抗生物污染复合反渗透膜。本发明制备的抗生物污染复合反渗透膜具有抗生物污染性能和高的水通量，使反渗透膜在长期使用过程中保持优异的水通量和脱盐率。

技术领域

本发明属于反渗透膜技术领域，具体涉及一种抗生物污染复合反渗透膜及其制备方法。

背景技术

随着全球水资源的日益消耗和工业化程度的加剧，水资源短缺将会成为人类社会在21世纪所面临的最主要问题之一。因此，近几年水处理技术已经逐渐受到人们的关注，并在不断研究中发展出一些新的水处理技术。反渗透膜技术因具有装置紧凑、安装方便、运行能耗低、投资省、产水质量好等诸多优点，已广泛应用于苦咸水净化、海水淡化、污水回用等领域，并被认为是未来最优前景的水处理技术之一。

但由于反渗透膜表面脱盐层本身的峰谷状形貌和电荷影响，造成目前工业生产的反渗透膜普遍存在抗生物污染性能低和水通量低的缺点。尤其是膜污染问题，严重困扰着反渗透膜技术的发展，导致膜系统在运行过程中表面脱盐层滋生细菌，并大量繁殖，需要频繁的药物清洗，大大增加反渗透系统的运行成本。

鉴于此，急需开发一款具有高抗生物污染性能的复合反渗透膜，以减少膜的冲洗周期，提升反渗透膜的水通量。

发明内容

本发明针对目前复合反渗透膜在使用过程中出现的聚酰胺脱盐层抗生物污染性差和水通量低的缺点，通过在间苯二胺水相溶液中引入兼具高亲水和高抗菌的改性黏土矿物和亲水性连接剂，提升复合反渗透膜的抗生物污染性能和水通量，减少反渗透膜的冲洗频率，使反渗透膜在长期使用过程中保持优异的水通量和脱盐率。

本发明提供了一种抗生物污染复合反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)向缚酸剂中加入间苯二胺、亲水性连接剂和改性黏土矿物，超声分散，形成改性水相溶液；

(2)将均苯三甲酰氯溶解于有机溶剂中，搅拌至混合均匀，得到改性有机油相溶液；

(3)裁取所需尺寸的基膜，先浸泡于步骤(1)所得的改性水相溶液中0.5-1min，沥干表面多余水珠，然后再浸泡于步骤(2)得到的改性有机油相溶液中反应0.5-1min，烘干，得到抗生物污染复合反渗透膜。

优选地，步骤(1)中所述缚酸剂为弱酸和氢氧化钠按照质量比2:1混合得到。

优选地，所述弱酸为樟脑磺酸、磷酸、柠檬酸中的一种或多种。

优选地，步骤(1)中所述亲水性连接剂为多巴胺、壳聚糖、聚乙烯醇中的一种或多种。

优选地，步骤(1)中所述改性黏土矿物包括阴离子型层状化合物和胍基改性剂，且所述阴离子型层状化合物和所述胍基改性剂的质量比为2:10。

优选地，所述阴离子型层状化合物为蒙脱石、云母石、水滑石中的一种或多种；所述胍基改性剂为胍基乙酸、胍基丙酸、聚已亚甲基盐酸中的一种或多种。

优选地，所述改性黏土矿物采用如下方法制备：

将所述质量比的阴离子型层状化合物和胍基改性剂分散于去离子水中，超声混合均匀，然后逐滴加入氨水，至溶液PH＝8～9，搅拌条件下升温至35℃～40℃反应2-3h,然后抽滤、乙醇洗涤至中性、冷冻干燥、研磨，得改性黏土矿物。