(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 112588120 A(43)申请公布日 2021.04.02
(21)申请号 202011564702.4(22)申请日 2020.12.25
(71)申请人 上海丰信环保科技有限公司
地址 200000 上海市闵行区瓶安路1358号1
幢103室(72)发明人 张金山 夏志先 赵九娟 (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限
公司 31253
代理人 肖爱华(51)Int.Cl.
B01D 65/06(2006.01)B01D 61/02(2006.01)C02F 1/44(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页
(54)发明名称
一种反渗透膜修复剂及修复方法(57)摘要
本发明提供一种反渗透膜修复剂及修复方法。该反渗透膜修复由甘油、鞣酸、草酸、pH调节剂以及去离子水制备而成。该修复方法的特征在于：将反渗透膜修复剂进行稀释或使用原液，对脱盐率大于50％的反渗透膜进行修复。该方法可将脱盐率大于50％的反渗透膜根据需求将脱盐率恢复到80％、90％、甚至95％以上，对膜产水量影响极小，且膜脱盐率恢复后十分稳定。
CN 112588120 ACN 112588120 A
权 利 要 求 书
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1.一种反渗透膜修复剂，其特征在于：所述反渗透膜修复剂由甘油、鞣酸、草酸、磷酸氢二钠以及去离子水制备而成。
2.如权利要求1所述的反渗透膜修复剂，其特征在于：所述反渗透膜修复剂中各原料组分的含量如下：甘油0.5％‑1％；鞣酸2.5％‑3％；草酸1％‑2％；磷酸氢二钠的用量根据溶液pH值进行添加，使溶液pH值为2‑2.5；去离子水94％‑97.5％，
各原料组分全部加入后，在常温条件下在搅拌2‑3小时，过滤，即得到所述反渗透膜修复剂。
3.一种反渗透膜的修复方法，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的反渗透膜修复剂，对脱盐率大于50％的反渗透膜进行修复。
4.如权利要求3所述的修复方法，其特征在于：该复方法包括以下步骤：步骤一，根据反渗透膜的当前脱盐率及需求恢复到的需求脱盐率，对所述反渗透膜修复剂进行稀释或使用原液作为工作药剂；
步骤二，将反渗透膜进行预清洗；步骤三，将步骤一得到的工作药剂加温至30‑35℃；步骤四，将反渗透膜安装在膜清洗装置中，将步骤三加温后的工作药剂送入膜清洗装置，控制工作药剂的温度为30‑35℃，先循环清洗30‑60分钟，后浸泡30‑60分钟；
步骤五，将步骤四得到的反渗透膜进行冲洗。5.如权利要求3所述的修复方法，其特征在于：其中，步骤一中对所述反渗透膜修复剂进行的稀释按照如下规则进行：当需求脱盐率‑当前脱盐率＞20％时，使用原液作为工作药剂；当需求脱盐率‑当前脱盐率＝10％～20％时，将所述反渗透膜修复剂稀释成原液的60％‑70％来作为工作药剂使用；
当需求脱盐率‑当前脱盐率＜20％时，将所述反渗透膜修复剂稀释成原液的50％来作为工作药剂使用。
6.如权利要求3所述的修复方法，其特征在于：其中，步骤二中所述预清洗采用酸性清洗液和/或碱性清洗液进行清洗。7.如权利要求6所述的修复方法，其特征在于：其中，所述酸性清洗液为柠檬酸溶液；所述碱性清洗液为氢氧化钠溶液。8.如权利要求3所述的修复方法，其特征在于：其中，步骤四中膜清洗装置的回收率调节为50％‑90％。9.如权利要求3所述的修复方法，其特征在于：其中，步骤五中所述冲洗为采用自来水或去离子水进行冲洗。10.如权利要求9所述的修复方法，其特征在于：其中，步骤五的冲洗时间为不少于30分钟。
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说 明 书
一种反渗透膜修复剂及修复方法
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技术领域
[0001]本发明涉及反渗透技术领域，特别涉及一种反渗透膜修复剂及修复方法。背景技术
[0002]反渗透膜是反渗透系统中的关键部分，随着膜处理量的增加和使用时间的延长，反渗透膜会出现脱盐率下降的现象，另外定期的酸碱化学清洗也会造成膜性能逐渐衰减。通常在纯水领域，特别是超纯水领域，单套系统要求膜的脱盐率在95％以上，而正常情况下，经过约2年，膜的脱盐率就会下降到95％以下，甚至下降到90％以下。而在一些中水回用领域由于会用到氧化性杀菌剂次氯酸钠，极易造成由于残余氧化性杀菌剂进入反渗透系统导致的膜被氧化，导致反渗透膜脱盐率下降明显，实验证明，当余氯大于0.1mg/l时，膜脱盐
而当进水余氯含量达到500mg/l时，运行率即会持续降低，持续1周脱盐率降低到90％以下。
1小时膜的脱盐率可能降低到50％以下。[0003]鉴于上述情况，现有技术中有提供一些提高膜脱盐率的药剂，实现在一定程度上恢复膜脱盐率。例如：
[0004]中国专利申请文件CN201080042730.8中提供一种不会使透过通量大幅下降，并且即使是明显的劣化膜也可有效地使阻止率提高的方法。该方法将含有具有氨基的分子量1000以下的化合物的pH7以下的水溶液(氨处理水)通水于透过膜的步骤(氨处理步骤)。在该氨处理步骤后，将pH比前述氨处理水的pH高的水通水于透过膜。通过将低分子量氨化合
有效地使阻止物通水，不会使该透过膜的透过通量大幅下降，并且可将膜的劣化部分修复，
率提高。然而，该技术方案使用的原料主要有二氨基安息香酸或三氨基安息香酸、几丁聚糖、氨戊烷或2‑甲基辛二胺、环糊精等原料。不仅其中部分原料属于危险品，而且有些原料如氨戊烷等在市面上很难大批量购买到，并且价格昂贵。
[0005]中国专利申请文件CN201811515518.3中公开了一种正渗透、纳滤和反渗透膜脱盐率修复剂及修复方法，该修复剂包括十二烷基二甲基苄基氯化铵、分子量小于或等于100万的两性离子聚丙烯酰胺、柠檬酸、乙二胺四乙酸、羟基亚乙基二膦酸、异噻唑啉酮和乙二醇。通过以上原料以一定比例在110℃下进行回流4‑6小时合成。虽然，该技术中的原料在市面上较易得到，但是需要在110℃的高温下反应，且存在配方中原料种类多，异噻唑啉酮毒性大等缺点，较难实现大规模生产。[0006]另外，论文文献(“聚酰胺反渗透复合膜的氯化降解及其修复的研究”，董冰岩，浙江理工大学)中介绍了使用一定浓度壳聚糖、鞣酸进行膜修复的过程并通过丝胶粉、戊二醛等对膜进行修复来提高膜脱盐率，通过以上三种原料分别进行测试，确实可以达到提高膜脱盐率的目的，但是清洗后会在恢复系统运行后的7‑30天内又明显降低脱盐率，无法长期稳定系统的脱盐率。
发明内容
[0007]本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种简单、原料易得、能够高
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说 明 书
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效且安全地提高膜脱盐率的反渗透膜修复剂及修复方法。[0008]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0009]一种反渗透膜修复剂，其特征在于：所述反渗透膜修复剂由甘油、鞣酸、草酸、磷酸氢二钠以及去离子水制备而成。[0010]进一步地，在本发明提供的反渗透膜修复剂中，还可以具有这样的特征：其特征在于：所述反渗透膜修复剂中各原料组分的含量如下：甘油0.5％‑1％；鞣酸2.5％‑3％；草酸1％‑2％；磷酸氢二钠的用量根据溶液pH值进行添加，使溶液pH值为2‑2.5；去离子水94％‑97.5％，各原料组分全部加入后，在常温条件下在搅拌2‑3小时，过滤，即得到所述反渗透膜修复剂。
[0011]一种反渗透膜的修复方法，采用上述的反渗透膜修复剂实现，其特征在于：采用上述反渗透膜修复剂，对脱盐率大于50％的反渗透膜进行修复。[0012]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征该复方法包括以下步骤：步骤一，根据反渗透膜的当前脱盐率及需求恢复到的需求脱盐率，对所述反渗透膜修复剂进行稀释或使用原液作为工作药剂；步骤二，将反渗透膜进行预清洗；步骤三，将步骤一得到的工作药剂加温至30‑35℃；步骤四，将反渗透膜安装在膜清洗装置中，将步骤三加温后的工作药剂送入膜清洗装置，控制工作药剂的温度为30‑35℃，先循环清洗30‑60分钟，后浸泡30‑60分钟。[0013]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤一中对所述反渗透膜修复剂进行的稀释按照如下规则进行：当需求脱盐率‑当前脱盐率＞20％时，使用原液作为工作药剂；当需求脱盐率‑当前脱盐率＝10％～20％时，将所述反渗透膜修复剂稀释成原液的60％‑70％来作为工作药剂使用；当需求脱盐率‑当前脱盐率＜20％时，将所述反渗透膜修复剂稀释成原液的50％来作为工作药剂使用。[0014]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤二中所述预清洗采用酸性清洗液和/或碱性清洗液进行清洗。[0015]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，酸性清洗液为柠檬酸溶液，碱性清洗液为氢氧化钠溶液。[0016]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤四中膜清洗装置的回收率调节为50％‑90％。[0017]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤五中所述冲洗为采用自来水或去离子水进行冲洗。[0018]进一步地，在本发明提供的修复方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤五的冲洗时间为不少于30分钟。[0019]本发明的有益效果：
[0020]本发明提供了一种简单、易得反渗透膜修复剂及修复方法来恢复膜的脱盐率，该
90％、甚至95％以上，对膜产方法可将脱盐率大于50％的膜根据需求将脱盐率恢复到80％、
水量影响极小。且经验证，膜脱盐率恢复后十分稳定，系统连续运行3个月脱盐率未见下降。[0021]本发明的修复方法是根据反渗透膜的现状来实施的，根据当前脱盐率和需求脱盐率来使用反渗透膜修复剂配制工作药剂，这样的设置更科学合理，真正针对待修复膜做到了针对性的特定修复，使得最终的修复效果优异。
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说 明 书
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在本发明的修复方法中将工作药剂加温至30‑35℃，并且在清洗和浸泡过程中保
持温度稳定，一方面，相较于常规的常温清洗，这样的温度设置使得膜孔径适度张开，提高清洗效果，可以使得修复剂充分浸润到膜孔内；另一方面，该温度设置不过高，远低于渗透膜膜片失效温度下限值45℃，充分确保了膜片的孔径不会因温度过高而导致反渗透膜效果变差。
具体实施方式
[0023]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例对本发明的反渗透膜修复剂及修复方法作具体阐述。[0024]一、反渗透膜修复剂[0025]原料配方：甘油0.5％‑1％；鞣酸2.5％‑3％；草酸1％‑2％；磷酸氢二钠的用量根据溶液pH值进行添加，使溶液pH值为2‑2.5；去离子水94％‑97.5％。[0026]将上述各原料加入容器后，在常温下搅拌2‑3小时、过滤，得红棕色的反渗透膜修复剂。
[0027]在多组试验中甘油含量为0.5％、0.8％、1％；鞣酸含量为2.5％、2.8％、3％；草酸含量为1％、1.5％、2％；搅拌时间为2、2.5、3小时。[0028]二、反渗透膜的修复方法
[0029]采用制备得到的反渗透膜修复剂，对脱盐率大于50％的反渗透膜进行修复。必须保证标准状况下反渗透膜的脱盐率大于50％，否则无法进行修复或修复效果不佳。[0030]修复方法的步骤如下：[0031]步骤一，对反渗透膜修根据反渗透膜的当前脱盐率及需求恢复到的需求脱盐率，复剂进行稀释或使用原液作为工作药剂。[0032]稀释按照如下规则进行：
[0033]当需求脱盐率‑当前脱盐率＞20％时(即需要提高脱盐率20％以上)，使用原液作为工作药剂，此时工作药剂pH为2.0‑2.5。
[0034]当需求脱盐率‑当前脱盐率＝10％～20％时(即需要提高脱盐率10％～20％)，将反渗透膜修复剂稀释成原液的60％‑70％来作为工作药剂使用，此时工作药剂pH为2.5‑2.8。
[0035]当需求脱盐率‑当前脱盐率＜20％时(即需要提高脱盐率10％以下)，将反渗透膜修复剂稀释成原液的50％来作为工作药剂使用，此时工作药剂pH为2.8‑3.2。[0036]步骤二，将反渗透膜进行预清洗，预清洗为常规的清洗，采用常酸性清洗液(柠檬酸溶液)和/或碱性清洗液(氢氧化钠溶液)进行清洗。可以是先进行酸洗后进行碱洗，也可以是先碱洗后酸洗，也可以是仅酸洗或仅碱洗，预清洗的具体处理方式及清洗时长均为常规，可根据实际情况来进行。[0037]步骤三，将步骤一得到的工作药剂加温至30‑35℃的范围。[0038]步骤四，将反渗透膜安装在膜清洗装置中，将步骤三加温后的工作药剂送入膜清洗装置，先循环清洗30‑60分钟，后浸泡30‑60分钟。此过程中控制工作药剂的温度保持在30‑35℃的范围内。此过程中膜清洗装置的回收率调节在50％‑90％的范围内(膜清洗装置进行常规化学清洗时，主要实现清洗功能的是浓水流道，以不产水或少量产水为宜，但该工
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作药剂进行修复时需将浓水阀门关小，通过将浓水阀门关小到浓水流量小于产水流量)。在多组试验中清洗时间为30、45、60分钟，浸泡时间为30、45、60分钟。[0039]步骤五，采用自来水或去离子水对步骤五浸泡过后的反渗透膜进行冲洗。[0040]三、反渗透膜修复剂及反渗透膜的修复方法的有效性及稳定性验证
[0041]采用本发明的反渗透膜修复剂及上述修复方法与仅仅使用鞣酸修复进行对比试验，其对比试验数据如下表所示：(表中测试条件为：在进水压力为10公斤，进水用NaCl配水电导率为2000μS/cm条件下测试)
[0042]
[0043]
[0044]
根据上述表格中数据可知，本发明的反渗透膜修复剂及上述修复方法可将脱盐率大于50％的膜根据需求将脱盐率恢复到80％、90％、甚至95％以上，对膜产水量影响极小。膜脱盐率恢复后十分稳定，系统连续运行3个月脱盐率未见下降。
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