本发明涉及一种将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法。
技术背景
近年来，反渗透装置的使用规模显著增加，目前世界许多地区反渗透产水量已超过500,000立方米/天，因此，废弃反渗透膜的处理正成为一个亟待解决的关键问题。迄今为止，废弃的反渗透膜通常被焚化或丢弃到垃圾填埋场，对其进行资源化回用处理的方式尚不多见。
通过对废弃反渗透膜表面进行化学改性，可对其转化为截留性能低于反渗透系列膜，如纳滤与超滤膜，该思路为的废弃膜的可持续循环利用提供新的思路。在2002年，rodríguez等人介绍了将废弃反渗透膜转化为超滤膜的概念，通过控制膜对氯试剂的暴露时间，调节膜分离性能，将膜转化为纳滤或超滤膜，并将其进一步用于废水处理过程。
本发明将废弃的反渗透膜元件经过化学清洗和表面氧化处理转化为纳滤或超滤膜使用，不仅节约了资源，减少污染，而且降低了企业的生产成本，促进了废物资源化的发展。
技术实现要素：
为了解决现有废弃反渗透膜回用率低等问题，本发明提出了将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，包括如下步骤：
(1)常规清洗：采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，再用酸碱溶剂交替清洗。
(2)氧化处理：采用氧化剂对酸碱清洗后的膜元件进行氧化降解。
(3)膜性能评价：对再生膜渗透及截留性能进行评价，将其作为纳滤或超滤用膜应用。
优选的，步骤(1)所述清洗溶剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物。清洗剂浓度为0.5-10％。
优选的，步骤(1)所述清洗时间为0.5-5h，清洗温度为25-50℃。
优选的，步骤(2)氧化剂包括次氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢中的一种。氧化剂浓度为1-100mg/l。
优选的，步骤(2)氧化剂时间为30-120min，温度为25-50℃。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
本发明通过表面改性处理方法对废弃反渗透膜进行再生，通过控制改性条件，将废弃膜转化为纳滤或超滤膜再使用，不仅节约了资源，减少污染，且降低了企业的生产成本，促进了废物资源化的发展。
具体实施方式
下面将对本发明具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本发明的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本发明保护的范围。以下对本发明的测试效果进一步详细说明。
废弃反渗透膜的化学清洗：清洗剂采用采用氢氧化钠、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物，清洗剂浓度为0.5-10％。采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，再用酸碱溶剂交替对废弃膜进行清洗。清洗时间为0.5-5h，清洗温度为25-50℃。
废弃反渗透膜的氧化处理：采用次氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢中的一种为氧化剂，浓度为1-100mg/l，对酸碱清洗后的膜元件进行氧化降解。氧化剂时间为30-120min，温度为25-50℃。
再生膜的性能测试：脱盐率、蛋白截留率、产水通量是评价膜纳滤与超滤分离性能的两个重要参数，通过不同条件测试，对再生膜进行分离性能评价。
脱盐率定义为：在一定操作条件下，进料液盐浓度(cf)与渗透液中盐浓度(cp)之差，再除以进料液盐浓度。
牛血清白蛋白(bsa)截留率定义为：在一定操作条件下，进料液bsa浓度(cf)与渗透液中bsa浓度(cp)之差，再除以进料液盐浓度。
产水通量定义为：在一定操作条件下，单位时间内透过膜元件的水的体积，其单位为l·m-2·h-1。
实例1
(1)对废弃反渗透膜采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，用5％的氢氧化钠与10％柠檬酸溶剂交替清洗。温度30℃，时间1h。
(2)然后采用质量浓度为100mg/l的次氯酸钠溶液对酸碱清洗后的膜元件氧化30min，温度30℃。
(3)再生膜氯化钠脱除率69％，硫酸钠脱除率为91％，产水通量18l·m-2·h-1。
实例2
(1)对废弃反渗透膜采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，用2％的乙二胺四乙酸四钠与三聚磷酸钠混合溶液与10％柠檬酸溶剂交替清洗。温度40℃，时间3h。
(2)然后采用质量浓度为50mg/l的次氯酸钠溶液对酸碱清洗后的膜元件氧化120min，温度50℃。
(3)再生膜氯化钠脱除率60％，硫酸钠脱除率为81％，产水通量46l·m-2·h-1。
实例3
(1)对废弃反渗透膜采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，用5％的十二烷基苯磺酸钠溶液清洗，温度50℃，时间5h。
(2)然后采用质量浓度为80mg/l的次氯酸钠溶液对酸碱清洗后的膜元件氧化100min，温度50℃。
(3)再生膜氯化钠脱除率70％，硫酸钠脱除率为86％，产水通量26l·m-2·h-1。
实例4
(1)对废弃反渗透膜采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，用5％的氢氧化钠与8％十二烷基苯磺酸钠溶液清洗交替清洗，温度40℃，时间3h。
(2)然后采用质量浓度为50mg/l的次氯酸钠溶液对酸碱清洗后的膜元件氧化70min，温度40℃。
(3)再生膜氯化钠脱除率58％，硫酸钠脱除率为83％，产水通量30l·m-2·h-1。
实例5
(1)对废弃反渗透膜采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，用5％的氢氧化钠与8％十二烷基苯磺酸钠溶液清洗交替清洗，温度50℃，时间5h。
(2)然后采用质量浓度为100mg/l的次氯酸钠溶液对酸碱清洗后的膜元件氧化120min，温度40℃。
(3)再生膜氯化钠与硫酸钠脱除率均低于20％，bsa截留率约为85％，产水通量90l·m-2·h-1。
1.一种将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)常规清洗：采用动(清洗液循环)、静(浸泡)结合，再用酸碱溶剂交替清洗。
(2)氧化处理：采用氧化剂对酸碱清洗后的膜元件进行氧化降解。
(3)膜性能评价：对再生膜渗透及截留性能进行评价，将其作为纳滤或超滤用膜应用。
2.根据权利要求1所述的将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗溶剂为氢氧化钠、乙二胺四乙酸四钠、三聚磷酸钠、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种混合物。清洗剂浓度为0.5-10％。
3.根据权利要求1所述的将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗时间为0.5-5h，清洗温度为25-50℃。
4.根据权利要求1所述的将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，其特征在于，步骤(2)氧化剂包括次氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢中的一种。氧化剂浓度为1-100mg/l。
5.根据权利要求1所述的将废弃反渗透膜转化为纳滤或超滤用膜的方法，其特征在于，步骤(2)氧化剂时间为30-120min，温度为25-50℃。