CN110127818A - 一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，包括以下具体步骤：S1对废弃反渗透膜加清洗液搅拌清洗；得到物质A；S2对物质A表面清洁；得到物质B；S3将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；S4将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；S5将物质D先在氢氧化钾和高锰酸钾的混合溶液中水浴中煮；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡，然后在聚乙烯醇溶液中充分浸泡，最后通过去离子水冲洗膜表面；得到物质E；S6在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。本发明促进资源循环利用。

Description

一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法
技术领域
本发明涉及反渗透膜处理技术领域，尤其涉及一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法。
背景技术
工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。例如电解盐工业废水中含有汞，重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属，石油炼制工业废水中含酚，农药制造工业废水中含各种农药等。由于工业废水中常含有多种有毒物质，污染环境对人类健康有很大危害，因此要开发综合利用，化害为利，并根据废水中污染物成分和浓度，采取相应的净化措施进行处置后，才可排放。
处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法、生化法等，但只有生化法工艺成熟，设备简单，处理能力大，运行成本低，也是废水处理中应用最广的方法。
双膜技术(超滤膜+反渗透膜)具有较低的运行成本；但受限于膜易于污染和堵塞；频繁的反冲洗将会导致运行和换膜成本的增加；在工业废水的实际处理中，发现即使是新的反渗透膜；其在很短的时间内通量也会有非常大的衰减，致使膜污染非常严重，即使频繁的反冲洗也不可能实现膜通量的100％恢复；超滤膜的制备技术在我国相对比较成熟；膜的价格也逐步降低；但是我国在反渗透膜制备技术方面仍然和国际先进水平存在较大的差距；国产膜难以发挥性能优势；优质的反渗透膜仍然主要依赖进口；因此反渗透膜将会是双膜工艺价格和成本的主要限制因素；
针对以上问题，本发明提出了利用废弃反渗透膜作为工业废水中的反渗透膜，可以大大地降低用膜成本；通过本发明对废弃的膜进行相关改性恢复其过滤和截留性。
发明内容
为解决背景技术中存在的工业废水处理用的废弃反渗透膜不能进行相关改性恢复其过滤和截留性的技术问题，本发明提出一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，本发明提供的废弃反渗透膜的二次改性方法对工业废水处理后的废弃反渗透膜进行改性处理，得到的改性后的反渗透膜的脱盐率高达60％；极大的降低了反渗透膜在工业废水处理中的使用成本；将废弃的反渗透的膜进行二次加工再利用，可以大大的减少废弃膜组件对环境的破坏；废弃的反渗透膜不可能恢复到原有的通量，但是其仍然具有较好的支撑层、透水层等，仍然具有较大的利用价值，该发明促进了资源的循环再利用。
本发明提出的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，包括以下具体步骤：
S1、收集工业废水处理后使用的反渗透膜并加入搅拌机中；并将5wt％无水乙醇、10wt％烷基磺酸钠、8wt％脂肪醇醚硫酸钠、25wt％增溶剂与52wt％水混合加入搅拌机中；得到物质A；
S2、对物质A经过清水冲洗后；再使用机械转刷去除膜表面沉积的胶体装污染物质；机械转刷采用相对柔软的毛刷或者由棉织物做成刷子；刷子与物质A表面恰好接触；在转刷清洗的过程中选用清洗剂淋洗到膜的表面；得到物质B；
S3、将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；
S4、将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；
S5、将物质D先在2-5mol/L的氢氧化钾和2-6％高锰酸钾的混合溶液中在70-100℃的水浴中煮10-15min；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；浸泡的时间为1.5-3h，以去除多余的碱液和氧化剂，然后用去离子水充分的洗涤；从而完成反渗透膜表面的羟基化过程；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡30-50min，然后在3-6g/L的聚乙烯醇溶液中充分浸泡1-4h，最后通过去离子水冲洗膜表面，亲水化接枝改性膜表面最终形成；得到物质E；
S6、在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。
优选的，其特征在于，搅拌机以120-150r/min的转速，并搅拌清洗6-10H。
优选的，其特征在于，机械转刷转动的速度为20-40r/min的转速，并刷洗时间为2-4H。
优选的，臭氧的通入速率为0.5L/min，通入的时间为4-15min。
优选的，清洗剂均为盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、双氧水、次氯酸钠、乙二胺四乙酸、二乙撑三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二醇双2-氨基***四乙酸中任一种。
优选的，超声辅助清洗时的超声频率为100Hz；超声时间为2-4h。
本发明中，本发明提供的废弃反渗透膜的二次改性方法对工业废水处理后的废弃反渗透膜进行改性处理，得到的改性后的反渗透膜的脱盐率高达60％；极大的降低了反渗透膜在工业废水处理中的使用成本；将废弃的反渗透的膜进行二次加工再利用，可以大大的减少废弃膜组件对环境的破坏；废弃的反渗透膜不可能恢复到原有的通量，但是其仍然具有较好的支撑层、透水层等，仍然具有较大的利用价值，该发明促进了资源的循环再利用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本发明提出的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，包括以下具体步骤：
S1、收集工业废水处理后使用的反渗透膜并加入搅拌机中；并将5wt％无水乙醇、10wt％烷基磺酸钠、8wt％脂肪醇醚硫酸钠、25wt％增溶剂与52wt％水混合加入搅拌机中；得到物质A；
S2、对物质A经过清水冲洗后；再使用机械转刷去除膜表面沉积的胶体装污染物质；机械转刷采用相对柔软的毛刷或者由棉织物做成刷子；刷子与物质A表面恰好接触；在转刷清洗的过程中选用清洗剂淋洗到膜的表面；得到物质B；
S3、将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；
S4、将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；
S5、将物质D先在2mol/L的氢氧化钾和2％高锰酸钾的混合溶液中在70℃的水浴中煮10min；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；浸泡的时间为1.5h，以去除多余的碱液和氧化剂，然后用去离子水充分的洗涤；从而完成反渗透膜表面的羟基化过程；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡30min，然后在3g/L的聚乙烯醇溶液中充分浸泡1h，最后通过去离子水冲洗膜表面，亲水化接枝改性膜表面最终形成；得到物质E；
S6、在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。
在具体实施方式中，其特征在于，搅拌机以120r/min的转速，并搅拌清洗6H。
进一步的，其特征在于，机械转刷转动的速度为20r/min的转速，并刷洗时间为2H。
进一步的，臭氧的通入速率为0.5L/min，通入的时间为4min。
进一步的，清洗剂均为盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、双氧水、次氯酸钠、乙二胺四乙酸、二乙撑三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二醇双2-氨基***四乙酸中任一种。
进一步的，超声辅助清洗时的超声频率为100Hz；超声时间为2h。
实施例2
本发明提出的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，包括以下具体步骤：
S1、收集工业废水处理后使用的反渗透膜并加入搅拌机中；并将5wt％无水乙醇、10wt％烷基磺酸钠、8wt％脂肪醇醚硫酸钠、25wt％增溶剂与52wt％水混合加入搅拌机中；得到物质A；
S2、对物质A经过清水冲洗后；再使用机械转刷去除膜表面沉积的胶体装污染物质；机械转刷采用相对柔软的毛刷或者由棉织物做成刷子；刷子与物质A表面恰好接触；在转刷清洗的过程中选用清洗剂淋洗到膜的表面；得到物质B；
S3、将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；
S4、将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；
S5、将物质D先在3mol/L的氢氧化钾和2-6％高锰酸钾的混合溶液中在80℃的水浴中煮12min；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；浸泡的时间为2h，以去除多余的碱液和氧化剂，然后用去离子水充分的洗涤；从而完成反渗透膜表面的羟基化过程；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡40min，然后在4g/L的聚乙烯醇溶液中充分浸泡3h，最后通过去离子水冲洗膜表面，亲水化接枝改性膜表面最终形成；得到物质E；
S6、在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。
在具体实施方式中，其特征在于，搅拌机以130r/min的转速，并搅拌清洗8H。
进一步的，其特征在于，机械转刷转动的速度为30r/min的转速，并刷洗时间为3H。
进一步的，臭氧的通入速率为0.5L/min，通入的时间为7min。
进一步的，清洗剂均为盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、双氧水、次氯酸钠、乙二胺四乙酸、二乙撑三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二醇双2-氨基***四乙酸中任一种。
进一步的，超声辅助清洗时的超声频率为100Hz；超声时间为3h。
实施例3
本发明提出的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，包括以下具体步骤：
S1、收集工业废水处理后使用的反渗透膜并加入搅拌机中；并将5wt％无水乙醇、10wt％烷基磺酸钠、8wt％脂肪醇醚硫酸钠、25wt％增溶剂与52wt％水混合加入搅拌机中；得到物质A；
S2、对物质A经过清水冲洗后；再使用机械转刷去除膜表面沉积的胶体装污染物质；机械转刷采用相对柔软的毛刷或者由棉织物做成刷子；刷子与物质A表面恰好接触；在转刷清洗的过程中选用清洗剂淋洗到膜的表面；得到物质B；
S3、将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；
S4、将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；
S5、将物质D先在5mol/L的氢氧化钾和2-6％高锰酸钾的混合溶液中在100℃的水浴中煮15min；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；浸泡的时间为3h，以去除多余的碱液和氧化剂，然后用去离子水充分的洗涤；从而完成反渗透膜表面的羟基化过程；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡50min，然后在6g/L的聚乙烯醇溶液中充分浸泡4h，最后通过去离子水冲洗膜表面，亲水化接枝改性膜表面最终形成；得到物质E；
S6、在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。
在具体实施方式中，其特征在于，搅拌机以150r/min的转速，并搅拌清洗10H。
进一步的，其特征在于，机械转刷转动的速度为40r/min的转速，并刷洗时间为2-4H。
进一步的，臭氧的通入速率为0.5L/min，通入的时间为15min。
进一步的，清洗剂均为盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、双氧水、次氯酸钠、乙二胺四乙酸、二乙撑三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二醇双2-氨基***四乙酸中任一种。
进一步的，超声辅助清洗时的超声频率为100Hz；超声时间为4h。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、收集工业废水处理后使用的反渗透膜并加入搅拌机中；并将5wt％无水乙醇、10wt％烷基磺酸钠、8wt％脂肪醇醚硫酸钠、25wt％增溶剂与52wt％水混合加入搅拌机中；得到物质A；
S2、对物质A经过清水冲洗后；再使用机械转刷去除膜表面沉积的胶体装污染物质；机械转刷采用相对柔软的毛刷或者由棉织物做成刷子；刷子与物质A表面恰好接触；在转刷清洗的过程中选用清洗剂淋洗到膜的表面；得到物质B；
S3、将物质B放入到清水中浸泡，并通入臭氧；得到物质C；
S4、将物质C进行超声辅助清洗，得到物质D；
S5、将物质D先在2-5mol/L的氢氧化钾和2-6％高锰酸钾的混合溶液中在70-100℃的水浴中煮10-15min；然后再将其移入到过量的NaClO溶液进行充分的浸泡；浸泡的时间为1.5-3h，以去除多余的碱液和氧化剂，然后用去离子水充分的洗涤；从而完成反渗透膜表面的羟基化过程；将羟基化的反渗透膜浸泡在均苯三甲酰氯/正己烷混合形成的油溶液中充分的浸泡30-50min，然后在3-6g/L的聚乙烯醇溶液中充分浸泡1-4h，最后通过去离子水冲洗膜表面，亲水化接枝改性膜表面最终形成；得到物质E；
S6、在物质E上涂覆一层聚酰胺膜，得到改性反渗透膜F。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，搅拌机以120-150r/min的转速，并搅拌清洗6-10H。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，机械转刷转动的速度为20-40r/min的转速，并刷洗时间为2-4H。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，臭氧的通入速率为0.5L/min，通入的时间为4-15min。
5.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，清洗剂均为盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、双氧水、次氯酸钠、乙二胺四乙酸、二乙撑三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸或乙二醇双2-氨基***四乙酸中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的废弃反渗透膜的二次改性方法，其特征在于，超声辅助清洗时的超声频率为100Hz；超声时间为2-4h。
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