[发明专利]一种耐污染反渗透膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐污染反渗透膜及其制备方法，包括如下步骤：(1)耐污染涂膜液的配制，包括如下100％重量百分数的原材料：双环氧类化合物0.4‑1％、环糊精或其衍生物0.05‑2％、二氨基取代的蒽类化合物0.01‑0.2％、余量为醇类溶剂和水；(2)将所述耐污染涂膜液涂覆在聚酰胺反渗透膜的一个表面，热处理后得到表面具有改性环糊精涂层的耐污染反渗透膜；应用于水处理领域，初始水通量至少54LMH、脱盐率大于99.2％。本发明在聚酰胺反渗透膜表面获得了表面具有改性环糊精涂层的耐污染反渗透膜，解决了现有的抗污染反渗透膜水通量低、稳定性差的技术问题。

技术领域

本发明涉及反渗透膜技术领域，具体涉及一种耐污染反渗透膜及其制备方法。

背景技术

近些年来，膜分离技术得到了广泛而持续的关注，这主要是由于膜技术与水资源密切相关。在水资源领域，膜技术为水质净化、城市及生活废水处理与回用提供重要技术支撑。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、易于控制等特征，已广泛应用于食品、医药等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

反渗透技术是一种通过压力驱动膜分离物质的技术，根据反渗透膜只能透过水分子而截留离子物质或者小分子物质的选择透过性，以膜两侧压差为推动力，而达到对混合物分离的效果。经过数十年的研究与应用，反渗透技术被广泛应用于锅炉补给水、纯水制备、海水淡化、电镀电子行业、食品、医药、化工、环保等行业，产生了深远影响。

反渗透膜在实际运行过程中，由于水质的复杂性和环境多变性，导致其表面极易附着一层污染物，进而使得反渗透膜的分离效果大幅度降低；为了降低膜污染，反渗透膜生产过程中一般会在其聚酰胺脱盐层表面进行亲水改性，以降低膜表面的疏水性能，减少部分物质的污染。现有生产工艺通常选用水溶性聚合物，如采用聚乙烯醇(PVA)直接对反渗透膜表面进行亲水改性，由于聚乙烯醇具有较好的水溶性，导致其在反渗透聚酰胺表面不稳定，易脱落；为了固定聚乙烯醇分子，通过使用交联剂将其交联，形成致密网络结构，但反渗透膜在涂覆交联聚乙烯醇涂层后会很大幅度降低其水通量，影响反渗透膜性能。

环糊精是一类由吡喃葡萄糖单元通过糖苷键链接而成的大环分子，具有内疏水空腔和外亲水边缘的中空圆台状立体结构，常见的环糊精由6-8个吡喃葡萄糖单元构成，可分为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，分别具有18个、21个和24个亲水羟基，且上述三种环糊精的空腔直径分别为0.49nm、0.65nm、0.80nm左右；此前，环糊精曾被应用于水处理膜，例如，通过将环糊精添加到界面聚合的水相溶液中，制备环糊精复合纳滤膜(CN102327746、CN113457468)；也有报道将环糊精与石墨烯混合，复合到多孔支撑层表面，得到复合纳滤膜(CN104275100)；由于环糊精独特的立体结构，上述报道中环糊精被用于纳滤水处理膜的制备，而在反渗透膜表面改性方向尚未有研究。

因此如何将环糊精用于反渗透膜的表面改性使其保证水通量的前体下具有较好的耐污性及稳定性是本发明要解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，而提供一种耐污染反渗透膜及其制备方法。本发明在聚酰胺反渗透膜表面获得了表面具有改性环糊精涂层的耐污染反渗透膜，解决了现有的抗污染反渗透膜水通量低、稳定性差的技术问题。

一种耐污染反渗透膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)耐污染涂膜液的配制，包括如下100％重量百分数的原材料：双环氧类化合物0.4-1％、环糊精或其衍生物0.05-2％、二氨基取代的蒽类化合物0.01-0.2％、余量为醇类溶剂和水；

(2)将所述耐污染涂膜液涂覆在聚酰胺反渗透膜的一个表面，热处理后得到表面具有改性环糊精涂层的耐污染反渗透膜。

进一步地，所述耐污染涂膜液包括如下100％重量百分数的原材料：双环氧类化合物0.45-1％、环糊精或其衍生物0.4-1％、二氨基取代的蒽类化合物0.01-0.5％、余量为醇类溶剂和水。