專利名稱：極低壓復合反滲透膜及其生產方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理領域，具體來說涉及極低壓復合反滲透膜及其生產方法。
背景技術：
常規(guī)的反滲透膜，在低壓下，水通量小，NaCl的脫除率更是成倍降低，在90psi的低壓下，幾乎沒有實用價值，在極低壓(40psi～60psi)條件下，是不能使用的。能夠滿足市場上對可以在極低壓(40psi～60psi)條件下使用的反滲透膜，在中國專利公告號CN1103625C公開了一種“高透過性復合反滲透膜及使用它的反滲透膜組件”，在7.5kgf/cm2的低壓下具有高的水通量(即透過通量)和NaCl的脫除率(即鹽的阻止率)，而其在3kgf/cm2(約42psi)左右超低壓下，雖也能使用，但其透過通量僅為0.6m3/m2日。而且為了保證高的透過通量，該反滲透膜必須進行氧化劑處理，而氧化劑優(yōu)選氯，其在說明書也提及“若過于進行氯處理，由于產生酰胺鍵的分解，所以阻止率降低”，不僅使反滲透膜生產工藝變得復雜，而且降低了膜片的使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供的一種在極低壓(40psi～60psi)條件下，具有高脫鹽率及水通量，膜片使用壽命長的極低壓復合反滲透膜。
本發(fā)明的另一目的在于提供該極低壓復合反滲透膜的生產方法。
本發(fā)明的極低壓復合反滲透膜，用250ppmNaCl水溶液做供給液，在溫度為25℃、pH為6.5-7.5、壓力為60psi的條件下檢測，NaCl的脫除率為98.5％以上，水通量為1.1m3/m2.日以上；在40psi壓力下，其他條件不變，NaCl的脫除率為96％以上，水通量為0.75m3/m2.日以上。
本發(fā)明極低壓復合反滲透膜的生產方法，包括以下步驟(1)A溶液的配制用選自芳香族、脂肪族和脂環(huán)族的多官能胺的兩種多官能胺按照100∶0～0∶100重量比例配比，然后溶解于水中，其在水溶液中的重量濃度為0.1～5％，待上述多官能胺或其混合物完全溶解于水中后，再在該水溶液中加入占水溶液總重量0.05～2.0％的表面活性劑，攪拌溶解后即獲得A溶液；(2)B溶液的配制用選自芳香族、脂肪族和脂環(huán)族多官能性?；u化物的兩種按照100∶0～0∶100重量比例配比，然后溶解于選自4～12個碳原子的脂肪烴、環(huán)脂烴中的單一化合物或上述單一化合物與芳香烴比例為95∶5的混合物中，其在該單一化合物或混合物中的重量濃度為0.05～0.2％，攪拌溶解后即獲得B溶液；(3)在聚砜支撐層上涂覆A溶液，除去多余的A溶液，在支撐層上形成A溶液層，然后將這種支撐層與B溶液接觸，接著在30～100℃烘箱中保持10分鐘，形成聚酰胺層，之后將這種聚酰胺層用重量濃度為1.0～15.0％的酸溶液浸泡處理1～60分鐘，取出后用清水漂洗掉多余的酸，再用重量濃度為1.0～20.0％的甘油水溶液浸泡處理1～30分鐘，最后將處理過的聚酰胺層在30～140℃的烘箱中保持5分鐘，形成最終的復合反滲透膜。
上述步驟(1)中的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、N-甲基吡咯烷酮或月桂基硫酸鈉等。
上述步驟(2)中的4～12個碳原子的脂肪烴、脂環(huán)烴和芳香烴為含4～12個碳原子的直鏈脂肪烴、異構脂肪烴、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、環(huán)庚烷、甲苯、二甲苯、乙苯。
本發(fā)明采用兩種或兩種以上的多官能胺和兩種或兩種以上的多官能性酰基鹵化物縮聚獲得復合反滲透膜，可以通過調節(jié)兩種多官能胺的比例或兩種多官能性?；u化物的比例來控制生成后的聚酰胺層的交聯(lián)程度，從而使該聚酰胺層具有高透過通量和鹽阻止率，在適當?shù)谋壤芦@得在極低壓條件下也可以具有高透過通量和鹽阻止的實用的復合反滲透膜，與現(xiàn)有技術相比，不采用對反滲透膜性能有危害的氯處理，因而其生產工藝簡單易行，在保持常規(guī)膜高脫鹽率、水通量大的性能不變的條件下，大幅降低操作壓力，使極低壓條件下，仍具實用性，使得在運行成本、系統(tǒng)維護等經濟性上具有更好的競爭力。
具體實施例方式
實施例1(1)A溶液的配制將間苯二胺2.0kg、對苯二胺0.5kg溶解于水中，完全溶解于水中后得100kg水溶液，再在該水溶液中加入月桂基硫酸鈉0.5kg，攪拌溶解后即得；(2)B溶液的配制將均苯三甲酰氯0.090kg、間苯二甲酰氯0.01kg溶解于100kg石腦油(Naphtha，Shell Chemicals)，攪拌溶解后即得；(3)在聚砜支撐層上涂覆A溶液，除去多余的A溶液，在支撐層上形成A溶液層，然后將這種支撐層與B溶液接觸，接著40℃烘箱中保持10分鐘，形成聚酰胺層，之后將這種聚酰胺層用重量濃度為10.0％的檸檬酸水溶液浸泡處理15分鐘，取出后用清水漂洗掉多余的檸檬酸，再用重量濃度為5.0％的甘油水溶液浸泡處理5分鐘，最后將處理過的聚酰胺層在120℃的烘箱中保持5分鐘，得到復合反滲透膜。
將上述復合反滲透膜用250ppmNaCl水溶液做供給液，在溫度為25℃、pH為7.5、壓力為60psi的條件下檢測，檢測結果如表1所示。
實施例2～4(1)A溶液的配制間苯二胺和對苯二胺的量見表1所示，其余同實施例1；(2)(3)步驟及參數(shù)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
相應的檢測結果見表1所示。
表1

從表1看出，通過調節(jié)間苯二胺和對苯二胺的比例，可以得到具有高脫鹽率、高水通量的復合反滲透膜。
實施例5～7(1)A溶液的配制同實施例1；(2)B溶液的配制均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯的量見表2，其余同實施例1；(3)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
檢測結果如表2所示。
表2


從表2看出，通過調節(jié)均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯的比例，可以得到具有高脫鹽率、高水通量的復合反滲透膜。
實施例8(1)A溶液的配制用1，6-己二胺代替對苯二胺，其余同實施例1；(2)(3)步驟及參數(shù)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
檢測結果為NaCl的脫除率為97.5％，水通量為1.32(m3/m2.日)。
實施例9(1)A溶液的配制用1，4-二氨基環(huán)己烷代替對苯二胺，其余同實施例1；(2)(3)步驟及參數(shù)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
檢測結果為NaCl的脫除率為98.1％，水通量為1.24(m3/m2.日)。
實施例10(1)A溶液的配制同實施例1；(2)B溶液的配制用己二酰氯代替間苯二甲酰氯，其余同實施例1；(3)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
檢測結果為NaCl的脫除率為97.1％，水通量為1.41(m3/m2.日)。
實施例11(1)A溶液的配制同實施例1；(2)B溶液的配制用環(huán)己烷二羧酸酰氯代替間苯二甲酰氯，其余同檢測結果為NaCl的脫除率為98.5％，水通量為1.03(m3/m2.日)。
實施例12(1)A溶液的配制同實施例1；(2)B溶液的配制將環(huán)己烷與二甲苯按重量比為95∶5的比例配成的有機溶劑代替石腦油(Naphtha，Shell Chemicals)，其余同實施例1；(3)同實施例1，制備得到復合反滲透膜。
檢測結果為NaCl的脫除率為98.8％，水通量為1.08(m3/m2.日)。
權利要求
1.一種極低壓復合反滲透膜，其特征在于用250ppmNaCl水溶液做供給液，在溫度為25℃、pH為6.5-7.5、壓力為60psi的條件下檢測，NaCl的脫除率為98.5％以上，水通量為1.1m3/m2.日以上；在40psi壓力下，其他條件不變，NaCl的脫除率為96％以上，水通量為0.75m3/m2.日以上。
2.一種極低壓復合反滲透膜的生產方法，包括以下步驟(1)A溶液的配制用選自芳香族、脂肪族和脂環(huán)族的多官能胺的兩種多官能胺按照100∶0～0∶100重量比例配比，然后溶解于水中，其在水溶液中的重量濃度為0.1～5％，待上述多官能胺或其混合物完全溶解于水中后，再在該水溶液中加入占水溶液總重量0.05～2.0％的表面活性劑，攪拌溶解后即獲得A溶液；(2)B溶液的配制用選自芳香族、脂肪族和脂環(huán)族多官能性?；u化物的兩種按照100∶0～0∶100重量比例配比，然后溶解于選自4～12個碳原子的脂肪烴、環(huán)脂烴中的單一化合物或上述單一化合物與芳香烴比例為95∶5的混合物中，其在該單一化合物或混合物中的重量濃度為0.05～0.2％，攪拌溶解后即獲得B溶液；(3)在聚砜支撐層上涂覆A溶液，除去多余的A溶液，在支撐層上形成A溶液層，然后將這種支撐層與B溶液接觸，接著在30～100℃烘箱中保持10分鐘，形成聚酰胺層，之后將這種聚酰胺層用重量濃度為1.0～15.0％的酸溶液浸泡處理1～60分鐘，取出后用清水漂洗掉多余的酸，再用重量濃度為1.0～20.0％的甘油水溶液浸泡處理1～30分鐘，最后將處理過的聚酰胺層在30～140℃的烘箱中保持5分鐘，形成最終的復合反滲透膜。
3.如權利要求2所述的極低壓復合反滲透膜的生產方法，其中步驟(1)中的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、N-甲基吡咯烷酮或月桂基硫酸鈉等。
4.如權利要求2或3所述的極低壓復合反滲透膜的生產方法，其中步驟(2)中的4～12個碳原子的脂肪烴、脂環(huán)烴和芳香烴為含4～12個碳原子的直鏈脂肪烴、異構脂肪烴、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、環(huán)庚烷、甲苯、二甲苯、乙苯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種極低壓復合反滲透膜及其生產方法，用250ppmNaCl水溶液做供給液，在溫度為25℃、pH為6.5－7.5、壓力為60psi的條件下檢測，NaCl的脫除率為98.5％以上，水通量為1.1m
文檔編號B01D71/00GK1919428SQ20061005119
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權日2006年8月17日
發(fā)明者吳宗策, 蔡志奇, 劉霞, 龍昌宇, 劉楓, 王思亮 申請人:貴陽時代匯通膜科技有限公司