一种反渗透膜的处理方法与流程

本发明涉及一种反渗透膜的处理方法，属于环保
技术领域：
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背景技术：
：水是生命的源泉，它对工业、农业、商业的发展具有重要的作用。但是在过去的几十年里，气候的改变以及水的不合理利用等，导致可以直接使用的淡水总量越来越少，水资源短缺的问题已成为21世纪人类关心的热点问题。反渗透技术被认为是解决淡水资源短缺的一种有效办法，具有成本较低、脱盐效率高等优点，被广泛用于海水／苦咸水淡化、生物、医药、食品等诸多方面。反渗透膜是反渗透系统中最为重要的部件，它的性能差异直接决定反渗透系统的性能好坏。从纳米角度观察，反渗透膜是非光洁表面，使用过程中容易被有机沉淀物（比如各种微生物、菌藻）和无机沉淀物（比如硫酸钙及碳酸钙、镁）附着，使膜微孔逐渐堵塞，导致处理能力下降，需要定期清洗，导致处理成本增加。本发明拟提出一种对商业化的反渗透膜氟气氟化处理方法，增加反渗透膜的表面光洁度，减少污质在膜表面的吸附，延长膜的更换时间周期和增加反渗透膜使用寿命。技术实现要素：本发明的目的是提供一种新的处理反渗透膜的方法，可改善反渗透膜的性能，增加反渗透膜使用寿命。本发明一种反渗透膜的处理方法，所述的装备与主要过程，包括以下部分：（1）主要装置结构为：为反渗透膜氟化处理室，带有加热装置，氟化处理室连接有带控制装置的氮气管道和氟氮混合气管道。（2）直接将反渗透膜挂置于氟化室中，氟化前先进行预热处理脱水，脱水温度150℃，脱水时间3-5小时，以除去反渗透膜中的游离水与结晶水，温度范围在50℃到200℃。（3）脱水完成后，通入氮气排净空气后，再通过阀门将氟氮混合气通入氟化处理室对反渗透膜进行氟化，在常压下，氟气在氟氮混合气的浓度为1%-5%。（4）氟化过程的温度可以调节，调节范围：从0℃到200℃，氟化室压力也可以调节，调节范围：可增压从0.1mpa至1mpa压力。该装置实现自动控制，增大了氟化过程的安全性与氟化程度的可控性。（5）用于反渗透膜的材料较多，主要有改性芳香聚酰胺复合反渗透膜、改性pvdf反渗透膜、改性醋酸纤维复合反渗透膜等类多种复合反渗透膜。上述一种反渗透膜的处理方法，其中，优选的处理方案如下：（1）脱水温度150℃，脱水时间3小时。（2）氟化时充入氟氮混合气的浓度1%，氟氮混合气的压力0.5mpa。（3）氟化温度50℃，处理时间3小时。（4）所采用的反渗透膜主要有改性芳香聚酰胺复合反渗透膜、改性pvdf反渗透膜、改性醋酸纤维复合反渗透膜。本发明的原理是：复合反渗透膜经过热的预处理除去游离水分，经过高热处理使羟基或胺基等脱水形成双键，接着氟气进去与反渗透膜表面的氢交换生成c-f键或者氟气与双键加成形成c-f键，这样在膜表面形成较为光洁的氟化材料层，有机、无机沉淀物不易在膜表面附着，减少了膜微孔逐渐堵塞，提高了膜的使用效率。同时以c-f键取代c-h键，使膜的化学稳定性和抗氧化能力得到加强，因此延长了膜的使用寿命。附图说明图1为氟化处理室示意图。其中：1为氟化处理室；2为接真空系统；3为氮化管道；4为氟氮混合气管道；5为待处理膜片。具体实施方式以下结合实施例对本发明做进一步描述。实施例1改性芳香聚酰胺复合反渗透膜的制备。首先，将商用芳香聚酰胺膜挂置在氟化室中，常温抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，再充入氮气至常压；升温到50℃再抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，再充入氮气至常压；然后升温到150℃抽真空至-0.098mpa，维持1小时；然后在抽真空条件下冷却到50℃，缓慢通入1%氟氮混合气至压力0.5mpa对膜进行氟化处理。氟化反应的进程通过压力的变化确定，待压力表指针稳定10分钟无明显压力降低时表示氟化反应结束，氟化时间约3小时。抽真空至-0.098mpa,并维持真空冷却到常温，充入氮气至常压。取出，组装成膜组件待测试。表1实施例1处理水对比项目出水水质电导率脱盐率产水量/h(25℃）更换周期使用寿命实施例1小于5us/cm98%15吨14天36月未处理小于15us/cm95%12吨7天18月实施例2改性pvdf反渗透再膜的制备。首先，将商用pvdf膜挂置在氟化室中，常温抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，充入氮气至常压；升温到50℃再抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，再充入氮气至常压；然后升温到200℃抽真空至-0.098mpa，维持1小时；然后在抽真空条件下冷却到50℃，缓慢通入%氟氮混合气至压力0.5mpa对膜进行氟化处理。氟化反应的进程通过压力的变化确定，待压力表指针稳定10分钟无明显压力降低时表示氟化反应结束，氟化时间约3小时。氟化完成后抽真空至-0.098mpa,并维持真空冷却到常温，充入氮气至常压。取出，组装成膜组件待测试。表2实施例2处理水对比项目出水水质电导率脱盐率产水量/h(25℃）更换周期使用寿命实施例2小于5us/cm98%14吨45天40月未处理小于8us/cm97%12吨15天21月实施例3改性醋酸纤维复合反渗透膜的制备首先，将商用醋酸纤维复合反渗透膜挂置在氟化室中，常温抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，再充入氮气至常压；升温到50℃再抽真空至-0.098mpa,并维持约5分钟，再充入氮气至常压；然后升温到175℃抽真空至-0.098mpa，维持1小时；然后在抽真空条件下冷却到50℃，缓慢通入%氟氮混合气至压力0.1mpa对膜进行氟化处理。氟化反应的进程通过压力的变化确定，待压力表指针稳定10分钟无明显压力降低时表示氟化反应结束，氟化时间约3小时。氟化完成后抽真空至-0.098mpa,并维持真空冷却到常温，充入氮气至常压。取出，组装成膜组件待测试。表3实施例3处理水对比项目出水水质电导率脱盐率产水量/h(25℃）更换周期使用寿命实施例3小于8us/cm95%18吨15天24月未处理小于14us/cm92%15吨8天15月表4膜氟化的加工成本计算（每10000平方表面积）成本类型原料名称用量（公斤）成本（元/kg）总成本（元）原料成本氟气60251500氮气46137动力成本1500包装成本100人力成本91501350总生产成本4487由表1-4可知，本发明效果明显，处理费用也不高，应用前景广阔。当前第1页12