[发明专利]一种抗污染反渗透膜及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种抗污染反渗透膜的制备方法：包括以下步骤：在聚合物的水溶液中加入表面活性剂和水溶性交联剂，混合均匀，得到水相溶液，表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂；聚合物为中性水溶性聚合物和/或带电荷的水溶性聚合物；将水相溶液涂覆在复合膜上，静置，除去复合膜上残余的水相溶液；将上述复合膜在微波条件下反应，得到抗污染反渗透膜。本发明的抗污染反渗透膜的制备方法通过表面涂覆的方法，制备了均一且较薄的抗污染层。该方法不仅使复合膜具有良好的抗污染性能，而且将复合膜的水通量提升了30％左右。此外，本申请的制备方法简单易控，重现性较好，制备成本低廉，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种抗污染反渗透膜及其制备方法和应用。

背景技术

反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。

反渗透膜在使用过程中面临各种污染，这些污染包括微生物污染、有机物及矿物油污染、絮凝剂引起的污染、结垢引起的污染等。其中由有机物造成的膜系统故障占全部系统故障的60%-80%。进入水中的有机物吸附在膜元件表面，会造成通量的损失，尤其是在第一段，多数情况下，在膜表面形成的吸附层对水中的溶解盐就如同形成了一层分离阻挡层，堵塞膜面通道，导致脱盐率和水通量下降。大分子量并且带有疏水性基团的有机物常常会造成这种效应，例如微量的油滴、大分子量难降解的有机物等，会导致膜系统受到有机物污染。

为了降低膜污染，一般会对复合膜进行亲水改性，以降低膜表面与带有疏水性基团有机物的结合能力。目前，人们通常选用水溶性聚合物，如采用聚乙烯醇（PVA）直接对复合膜表面进行亲水改性，因PVA具有较好的水溶性、环保且价格低廉。但通过水溶性聚合物直接改性的复合膜在经过改性后都会很大幅度降低其水通量，影响膜性能。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种抗污染反渗透膜的及其制备方法和应用，其解决了现有的抗污染反渗透膜水通量低的技术问题。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种抗污染反渗透膜的制备方法：包括以下步骤：

S1：在聚合物的水溶液中加入表面活性剂和水溶性交联剂，混合均匀，得到水相溶液；所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂；所述的聚合物为中性水溶性聚合物和/或带电荷的水溶性聚合物；

S2：将S1中的水相溶液涂覆在复合膜上，静置，除去复合膜上残余的水相溶液；

S3：将S2中除去残余水相溶液的复合膜在微波条件下进行交联反应，得到抗污染反渗透膜。

中性水溶性聚合物和带电荷的水溶性聚合物均是亲水材料，使用这种水溶性高分子对反渗透膜改性都会增加复合膜的抗污染性。然而水溶性聚合物在水溶液中呈现无规线团结构，在交联过程中因分子链互相缠绕会使得交联致密度过大而影响反渗透膜的水通量。本发明在使用水溶性聚合物对反渗透膜进行改性的过程中加入表面活性剂，改变水溶性聚合物在水溶液中的形态，能够降低交联致密度，增加复合膜的水通量。