本發(fā)明涉及一種反滲透膜的處理方法,屬于環(huán)保
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:水是生命的源泉,它對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)的發(fā)展具有重要的作用。但是在過(guò)去的幾十年里,氣候的改變以及水的不合理利用等,導(dǎo)致可以直接使用的淡水總量越來(lái)越少,水資源短缺的問(wèn)題已成為21世紀(jì)人類關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。反滲透技術(shù)被認(rèn)為是解決淡水資源短缺的一種有效辦法,具有成本較低、脫鹽效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于海水/苦咸水淡化、生物、醫(yī)藥、食品等諸多方面。反滲透膜是反滲透系統(tǒng)中最為重要的部件,它的性能差異直接決定反滲透系統(tǒng)的性能好壞。從納米角度觀察,反滲透膜是非光潔表面,使用過(guò)程中容易被有機(jī)沉淀物(比如各種微生物、菌藻)和無(wú)機(jī)沉淀物(比如硫酸鈣及碳酸鈣、鎂)附著,使膜微孔逐漸堵塞,導(dǎo)致處理能力下降,需要定期清洗,導(dǎo)致處理成本增加。本發(fā)明擬提出一種對(duì)商業(yè)化的反滲透膜氟氣氟化處理方法,增加反滲透膜的表面光潔度,減少污質(zhì)在膜表面的吸附,延長(zhǎng)膜的更換時(shí)間周期和增加反滲透膜使用壽命。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種新的處理反滲透膜的方法,可改善反滲透膜的性能,增加反滲透膜使用壽命。本發(fā)明一種反滲透膜的處理方法,所述的裝備與主要過(guò)程,包括以下部分:(1)主要裝置結(jié)構(gòu)為:為反滲透膜氟化處理室,帶有加熱裝置,氟化處理室連接有帶控制裝置的氮?dú)夤艿篮头旌蠚夤艿馈#?)直接將反滲透膜掛置于氟化室中,氟化前先進(jìn)行預(yù)熱處理脫水,脫水溫度150℃,脫水時(shí)間3-5小時(shí),以除去反滲透膜中的游離水與結(jié)晶水,溫度范圍在50℃到200℃。(3)脫水完成后,通入氮?dú)馀艃艨諝夂螅偻ㄟ^(guò)閥門將氟氮混合氣通入氟化處理室對(duì)反滲透膜進(jìn)行氟化,在常壓下,氟氣在氟氮混合氣的濃度為1%-5%。(4)氟化過(guò)程的溫度可以調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍:從0℃到200℃,氟化室壓力也可以調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍:可增壓從0.1mpa至1mpa壓力。該裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,增大了氟化過(guò)程的安全性與氟化程度的可控性。(5)用于反滲透膜的材料較多,主要有改性芳香聚酰胺復(fù)合反滲透膜、改性pvdf反滲透膜、改性醋酸纖維復(fù)合反滲透膜等類多種復(fù)合反滲透膜。上述一種反滲透膜的處理方法,其中,優(yōu)選的處理方案如下:(1)脫水溫度150℃,脫水時(shí)間3小時(shí)。(2)氟化時(shí)充入氟氮混合氣的濃度1%,氟氮混合氣的壓力0.5mpa。(3)氟化溫度50℃,處理時(shí)間3小時(shí)。(4)所采用的反滲透膜主要有改性芳香聚酰胺復(fù)合反滲透膜、改性pvdf反滲透膜、改性醋酸纖維復(fù)合反滲透膜。本發(fā)明的原理是:復(fù)合反滲透膜經(jīng)過(guò)熱的預(yù)處理除去游離水分,經(jīng)過(guò)高熱處理使羥基或胺基等脫水形成雙鍵,接著氟氣進(jìn)去與反滲透膜表面的氫交換生成c-f鍵或者氟氣與雙鍵加成形成c-f鍵,這樣在膜表面形成較為光潔的氟化材料層,有機(jī)、無(wú)機(jī)沉淀物不易在膜表面附著,減少了膜微孔逐漸堵塞,提高了膜的使用效率。同時(shí)以c-f鍵取代c-h鍵,使膜的化學(xué)穩(wěn)定性和抗氧化能力得到加強(qiáng),因此延長(zhǎng)了膜的使用壽命。附圖說(shuō)明圖1為氟化處理室示意圖。其中:1為氟化處理室;2為接真空系統(tǒng);3為氮化管道;4為氟氮混合氣管道;5為待處理膜片。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1改性芳香聚酰胺復(fù)合反滲透膜的制備。首先,將商用芳香聚酰胺膜掛置在氟化室中,常溫抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,再充入氮?dú)庵脸海簧郎氐?0℃再抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,再充入氮?dú)庵脸海蝗缓笊郎氐?50℃抽真空至-0.098mpa,維持1小時(shí);然后在抽真空條件下冷卻到50℃,緩慢通入1%氟氮混合氣至壓力0.5mpa對(duì)膜進(jìn)行氟化處理。氟化反應(yīng)的進(jìn)程通過(guò)壓力的變化確定,待壓力表指針?lè)€(wěn)定10分鐘無(wú)明顯壓力降低時(shí)表示氟化反應(yīng)結(jié)束,氟化時(shí)間約3小時(shí)。抽真空至-0.098mpa,并維持真空冷卻到常溫,充入氮?dú)庵脸?。取出,組裝成膜組件待測(cè)試。表1實(shí)施例1處理水對(duì)比項(xiàng)目出水水質(zhì)電導(dǎo)率脫鹽率產(chǎn)水量/h(25℃)更換周期使用壽命實(shí)施例1小于5us/cm98%15噸14天36月未處理小于15us/cm95%12噸7天18月實(shí)施例2改性pvdf反滲透再膜的制備。首先,將商用pvdf膜掛置在氟化室中,常溫抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,充入氮?dú)庵脸?;升溫?0℃再抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,再充入氮?dú)庵脸?;然后升溫?00℃抽真空至-0.098mpa,維持1小時(shí);然后在抽真空條件下冷卻到50℃,緩慢通入%氟氮混合氣至壓力0.5mpa對(duì)膜進(jìn)行氟化處理。氟化反應(yīng)的進(jìn)程通過(guò)壓力的變化確定,待壓力表指針?lè)€(wěn)定10分鐘無(wú)明顯壓力降低時(shí)表示氟化反應(yīng)結(jié)束,氟化時(shí)間約3小時(shí)。氟化完成后抽真空至-0.098mpa,并維持真空冷卻到常溫,充入氮?dú)庵脸?。取出,組裝成膜組件待測(cè)試。表2實(shí)施例2處理水對(duì)比項(xiàng)目出水水質(zhì)電導(dǎo)率脫鹽率產(chǎn)水量/h(25℃)更換周期使用壽命實(shí)施例2小于5us/cm98%14噸45天40月未處理小于8us/cm97%12噸15天21月實(shí)施例3改性醋酸纖維復(fù)合反滲透膜的制備首先,將商用醋酸纖維復(fù)合反滲透膜掛置在氟化室中,常溫抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,再充入氮?dú)庵脸?;升溫?0℃再抽真空至-0.098mpa,并維持約5分鐘,再充入氮?dú)庵脸?;然后升溫?75℃抽真空至-0.098mpa,維持1小時(shí);然后在抽真空條件下冷卻到50℃,緩慢通入%氟氮混合氣至壓力0.1mpa對(duì)膜進(jìn)行氟化處理。氟化反應(yīng)的進(jìn)程通過(guò)壓力的變化確定,待壓力表指針?lè)€(wěn)定10分鐘無(wú)明顯壓力降低時(shí)表示氟化反應(yīng)結(jié)束,氟化時(shí)間約3小時(shí)。氟化完成后抽真空至-0.098mpa,并維持真空冷卻到常溫,充入氮?dú)庵脸?。取出,組裝成膜組件待測(cè)試。表3實(shí)施例3處理水對(duì)比項(xiàng)目出水水質(zhì)電導(dǎo)率脫鹽率產(chǎn)水量/h(25℃)更換周期使用壽命實(shí)施例3小于8us/cm95%18噸15天24月未處理小于14us/cm92%15噸8天15月表4膜氟化的加工成本計(jì)算(每10000平方表面積)成本類型原料名稱用量(公斤)成本(元/kg)總成本(元)原料成本氟氣60251500氮?dú)?6137動(dòng)力成本1500包裝成本100人力成本91501350總生產(chǎn)成本4487由表1-4可知,本發(fā)明效果明顯,處理費(fèi)用也不高,應(yīng)用前景廣闊。當(dāng)前第1頁(yè)12