本发明涉及反渗透复合膜
技术领域：
，具体涉及一种降低反渗透膜表面粗糙度的方法。
背景技术：
：目前反渗透膜通常采用界面聚合法制备，制备过程主要为：在无纺布基材上涂覆聚砜溶液，然后在非溶剂体系中凝胶形成聚砜多孔支撑膜，聚砜多孔支撑膜先浸泡在含有多元胺的水相溶液中，除去多余水相溶液后浸入含有多元酰氯的油相溶液中，经过热处理后，在聚砜多孔支撑膜上形成一层致密的聚酰胺脱盐层。一般情况下，界面聚合大多数发生在靠近油相的一侧，这是因为水相多元胺单体相比油相多元酰氯单体，向水油两相混溶区的扩散能力更强，所以两相溶液一开始接触时，由于水相溶液多元胺单体局部浓度过高，加速了其向油相侧的扩散，从而导致聚酰胺分子链生长速度较快，且分布不均匀，易形成较为粗糙的表面结构。为了提高反渗透膜的产水量，人们做了大量研究，最有效的一种方法是在水相或者油相中加入各种添加剂，通过调节界面聚合过程来促使反渗透膜表面形成大量不规则的叶片状结构，增大比表面积和粗糙度来增加产水量。然而膜表面大量不规则的叶片状结构以及较高的粗糙度，对于膜的实际使用有很大的局限性，比如要求改进或增加预处理工艺，对反渗透膜进水水质要求非常高，否则极易造成膜的污染。反渗透技术在应用过程中，水中的无机离子、微生物、有机物以及胶体等杂质会吸附、沉积在膜表面，造成通量衰减以及膜分离性能的降低。反渗透膜表面粗糙度越高，越容易受到污染、降低膜性能，增加运行成本。因此降低膜表面粗糙度对于提高反渗透膜的耐污染性能极为重要。技术实现要素：本发明的目的是提供一种降低反渗透膜表面粗糙度的方法，解决了现有技术中反渗透膜表面粗糙度普遍较高的问题。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种降低反渗透膜表面粗糙度的方法，包括以下步骤：步骤①：分别在聚砜多孔支撑膜的聚砜面和无纺布面涂覆水相溶液、含有水溶性高分子的溶液，然后去除过量的水相溶液；步骤②：在多孔支撑膜表面涂覆含有多元酰氯的油相溶液，然后去除表面多余的油相溶液，所述水相溶液和油相溶液经界面聚合反应生成聚酰胺初始分离层；步骤③：将聚酰胺初始分离层经过烘箱热处理，提高聚酰胺分离层膜片的交联度，得到致密的聚酰胺分离层膜片；步骤④：聚酰胺分离层膜片经过漂洗液漂洗，去除膜片上残留的多元胺单体；步骤⑤：膜片经过含有甘油的保湿液槽，然后去除膜面上多余的保湿液；步骤⑥：在膜表面涂覆或喷涂含有水溶性高分子的溶液，从而在聚酰胺层表面形成均匀的高分子保护层，保护层的作用是保护涂层，避免后期膜片加工成元件时对膜面造成机械损伤；步骤⑦：膜片经过第二次热处理，最终制得表面粗糙度较低的反渗透复合膜。优选的，先在聚砜多孔支撑膜的聚砜面涂覆一层含有多元胺的水相溶液，采用挤压辊或气刀的方式去除过量的水相溶液；然后在聚砜多孔支撑膜的无纺布面涂覆含有水溶性高分子的溶液。优选的，采用双涂头同时涂覆的方式，在聚砜多孔支撑膜的无纺布面涂覆含有水溶性高分子的溶液，在聚砜面涂覆多元胺的水相溶液；然后采用挤压辊或气刀的方式去除过量的水相溶液。优选的，所述多元胺为间苯二胺，所述多元酰氯为均苯三甲酰氯。优选的，所述水溶性高分子包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮。优选的，所述水溶性高分子溶液的质量百分比浓度为0.05％～10％。优选的，所述水溶性高分子溶液的质量百分比浓度为0.1％～1％。优选的，所述聚酰胺分离层膜片的漂洗溶液为纯水、酸水溶液、碱水溶液、有机溶剂水溶液和无机盐水溶液中的任一种。优选的，所述二次热处理方式为烘箱热处理，所述二次热处理的温度参数为60℃～80℃，时间参数为1min～2min。本发明相对于现有技术具有以下优点：本发明提供的一种降低反渗透膜表面粗糙度的方法，通过在聚砜支撑膜无纺布面涂覆含有水溶性高分子的溶液的办法，对聚砜支撑膜膜孔中的多元胺单体形成一定的作用力，比如毛细管现象或氢键，可以调节界面聚合时水相多元胺单体向油相的扩散能力，形成类似缓慢释放的效果，从而使得水油两相界面处反应较为缓和；初生的聚酰胺分子链更倾向于在聚砜膜孔内形成，而膜表面很大程度上维持了聚砜支撑膜的平整结构，仅有少量的突起，因此膜表面粗糙度很低；另外膜表面聚酰胺层的分布更为均匀，避免了因水相多元胺单体分布不均匀导致的过度交联，影响产水通量。在随后的烘箱热处理过程中聚酰胺分子链进一步交联形成致密的分离层，从而保证反渗透膜具有较高的脱盐率。具体实施方式在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明提供了一种降低反渗透膜表面粗糙度的方法。实施例1：包括以下步骤：步骤①：先在聚砜多孔支撑膜(采用本领域技术人员所熟知的聚砜多孔支撑膜)的聚砜面涂覆一层含有质量百分比浓度为2％的间苯二胺的水相溶液，然后采用挤压辊或气刀的方式去除过量的水相溶液；然后在聚砜多孔支撑膜的无纺布面涂覆含有质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇的水溶液；或者采用双涂头同时涂覆的方式，在聚砜多孔支撑膜的无纺布面涂覆含有质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇的水溶液，在聚砜面涂覆含有质量百分比浓度为2％的间苯二胺的水相溶液；然后采用挤压辊或气刀的方式去除过量的水相溶液。步骤②：在含有水相溶液的多孔支撑膜表面涂覆含有质量百分比浓度为0.1％的均苯三甲酰氯的油相溶液，去除表面多余的油相溶液，所述水相溶液和油相溶液经界面聚合反应生成聚酰胺初始分离层；步骤③：聚酰胺初始分离层经过温度条件为100℃的烘箱进行为时5min的第一次热处理，提高了聚酰胺分离层膜片的交联度，得到致密的聚酰胺分离层膜片；步骤④：聚酰胺分离层膜片经过温度条件为40℃的纯水中进行为时4min的漂洗，去除大量膜片上残留的多元胺单体；步骤⑤：膜片经过含有质量百分比浓度为2％甘油水溶液的保湿液槽，在25℃温度条件下浸泡处理1min，然后去除膜面多余的保湿液；步骤⑥：在膜片的表面涂覆或喷涂质量百分比浓度为1％的聚乙烯醇(pva)水溶液，在聚酰胺层表面形成均匀的高分子保护层；步骤⑦：膜片经过温度条件为70℃的烘箱进行为时1min的第二次热处理，最终制得表面粗糙度较低的反渗透复合膜。实施例2：将步骤①中质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇水溶液替换为质量百分比浓度为0.5％的聚乙烯醇水溶液，其他条件与实施例1相同；实施例3：将步骤①中质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇水溶液替换为质量百分比浓度为0.5％的聚丙烯酸水溶液，其他条件与实施例1相同；实施例4：将步骤①中质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇水溶液替换为质量百分比浓度为0.5％的聚丙烯酰胺水溶液，其他条件与实施例1相同；实施例5：将步骤①中质量百分比浓度为0.5％的聚乙二醇水溶液替换为质量百分比浓度为0.5％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，其他条件与实施例1相同；比较例：与实施例1相比，聚砜多孔支撑膜的无纺布面不涂覆水溶性高分子溶液，其他条件与实施例1相同。由本技术方案制得的bw反渗透膜(苦咸水反渗透膜)在压强为225psi(磅力/平方英寸)、质量百分比浓度为2000ppmnacl溶液、温度为25℃的条件下测试膜片的产水量和脱盐率。另外，反渗透膜表面的粗糙度信息采用spa-400型原子力显微镜(afm)进行数据统计。上述实验数据(脱盐率、产水量、粗糙度)合并列入表1，产水量的单位为加仑/平方英尺/天(gfd)。表1类别脱盐率/％产水量/gfd粗糙度/nm比较例99.5736110实施例199.814233实施例299.784040实施例399.753751实施例499.773845实施例599.723957由表1可知，比较例的脱盐率和产水量均低于实施例1-5；在实施例1-5中，实施例1的脱盐率和产水量最优；从粗糙度的变化中可以看出，比较例的粗糙度最高，而实施例1-5的粗糙度均明显低于比较例，说明在加入或接触含有水溶性高分子后的反渗透膜表面光滑度较高，从而对产水量起到一定的提升效果，其中尤以实施例1的效果最佳。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。当前第1页12