一种火力发电厂废弃苦咸水反渗透膜的再生方法

技术领域

本发明涉及渗透膜处理技术领域，更确切地说，它涉及一种火力发电厂废弃苦咸水反渗透膜的再生方法。

背景技术

近年来，全膜法水处理工艺在火力发电厂应用越来越多，原水采用地表江河水的系统中大量的使用苦咸水反渗透膜进行脱盐。然而，反渗透膜一般为复合型聚酰胺材质，在实际运行一定时间后，均无法避免地产生膜污堵现象。

被废弃的苦咸水反渗透膜自身截留率、过滤性能等有所下降，但其膜片依然保持完整的主体结构，经过适当处理再生，再生后的反渗透膜可以根据性能不同进行降级使用。火力发电厂使用的苦咸水反渗透膜一般为卷式、复合聚酰胺材质，复合膜分离层非常薄，再生方法不合理易造成分离层完全破损，反渗透膜完全失去分离作用，且成品膜已经工业化定型，不能如在实验室内膜片改性一样精细和便捷，因此废膜再生具备非常大的难度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种火力发电厂废弃苦咸水反渗透膜的再生方法，包括：

S1、对反渗透膜进行化学清洗；所述反渗透膜为经过反复高水力学压力压实的废弃RO膜片；

S2、对清洗内部污染物后的反渗透膜进行改性，包括：

S201、采用弱氧化剂氧化所述反渗透膜，再通过高分子活性剂改性反渗透膜表面结构；所述弱性氧化剂在水溶液中的浓度为0.1-4％，所述高分子活性剂浓度为0.01-1％；

S202、采用强氧化剂处理所述反渗透膜；所述强氧化剂在水溶液中浓度为0.1-5％。

作为优选，S201中，所述弱氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或者几种的混合；所述高分子活性剂为聚乙烯醇、壳聚糖季铵盐、聚乙烯吡络烷酮、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的一种或几种的混合；S202中，所述强氧化剂为次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾中的一种或几种的混合。

作为优选，S201中，所述弱氧化剂的适用温度为≤60℃。

作为优选，S201中，所述弱氧化剂处于pH值≤6的弱酸环境下。

作为优选，S202中，所述强氧化剂处于pH值≥9的强碱性条件下。

作为优选，S201中，所述弱氧化剂为过硫酸钾，其浓度范围为0.1-2％；所述高分子活性剂为壳聚糖季铵盐，其浓度范围为0.01％-0.5％。

作为优选，S202中，所述强氧化剂为次氯酸钠，其浓度范围为0.1-3％。

作为优选，S201中，所述弱氧化剂处于2≤pH值≤6的弱酸环境下。

作为优选，所述强氧化剂处于pH值≥10的强碱性条件下。

作为优选，S1和S2在室温下进行。

本发明的有益效果是：通过改性后得到的再生膜可以有效截留小分子有机物和氟化物，并具有部分分盐性能和良好的稳定性，具有较好的实际工程应用前景，例如用于循环冷却水旁滤处理、一级反渗透预脱盐、浓水反渗透等，充分利用其剩余价值，降低企业生产成本。

附图说明

图1为一种火力发电厂废弃苦咸水反渗透膜的再生方法的流程图；

图2为对清洗内部污染物后的反渗透膜进行改性的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

开发一种废弃苦咸水膜再生方法不仅能够带来良好的经济效益，同时能够减少火力发电厂的环保压力。对此，针对火力发电厂废弃苦咸水反渗透膜再生困难，本发明以热电厂替换的废弃BW反渗透膜为对象，开展了改性再生回用的研究，通过调整改性药品的浓度、组成、pH值、温度等方面，使反渗透膜的表面粗糙度增加，在增加水通量的同时降低反渗透膜脱盐率，使反渗透膜改性为纳滤膜，具备纳滤膜的特性，应用到相关场景。

具体地，本发明提出一种新的改性回收利用反渗透膜的方法，如图1和图2所示，反渗透膜是经过反复高水力学压力压实的废弃反渗透膜片，废弃的反渗透膜先进行化学清洗，清洗内部污染物后的反渗透膜再进行改性。

改性方法主要分两部分进行，第一部分是先利用一定浓度的弱性氧化剂氧化反渗透膜，再通过高分子作为活性剂改性反渗透膜表面结构，为下一步的改性提供良好的基础条件，第二部分采用强氧化剂处理反渗透膜，进一步的提高其水通量。

本发明的改性原理在于：本发明在利用弱氧化剂处理反渗透膜时，可以氧化酰胺基团，然后分子链段的氢键受到破坏，膜表面形成空隙，再利用高分子活性剂嵌入，增加膜表面的粗糙度，进一步的使用强氧化剂处理反渗透膜，可以进一步对酰胺层的酰胺键水解，增加其水通量，降低脱盐率，使反渗透膜转化为纳滤膜使用。

为了更好地理解上述技术方案，下面结合具体实施例，对本发明进行详细描述。以下实施例中所用的反渗透膜以热电厂替换的废弃苦咸水(BW)反渗透膜为对象，开展了改性再生回用的研究。其中废膜元件先经过化学清洗然后拆解，裁剪成约8×8cm

实施例1

配置A溶液：1％的过硫酸钾与0.1％的壳聚糖季铵盐混合液，配置B溶液：1％的次氯酸钠溶液；将膜片完全浸没于A溶液中进行静态浸泡，此过程中调整pH值＝4，60min后取出膜片，用去离子水反复冲洗膜表面，直至清洗废液的pH值与去离子水一致。之后将膜片置于B溶液中15min，并调pH值＝10，按上述同样的方式浸泡、冲洗。改性后的膜片仍浸泡于去离子水中冷藏保存等待进行后续的性能测试。

实施例2

相比实施例1，将配置A溶液中过硫酸钾的浓度调整为0.8％，其余方法均与实施例1相同。

实施例3

相比实施例1，将配置A溶液中过硫酸钾的浓度调整为1.5％，其余方法均与实施例1相同。

实施例4

相比实施例2，将配置B溶液中次氯酸钠的浓度调整为1.5％，其余方法均与实施例2相同。

实施例5,

相比实施例2，将配置B溶液中次氯酸钠的浓度调整为2％，其余方法均与实施例2相同。

实施例6

相比实施例1，将配置A溶液中壳聚糖季铵盐的浓度调整为0.05％，其余方法均与实施例1相同。

实施例7

相比实施例1，将配置A溶液中壳聚糖季铵盐的浓度调整为0.15％，其余方法均与实施例1相同。

对比例1

本对比例使用的膜片为实施例1中使用的废弃BW反渗透膜经过清洗后放在冰箱中待用膜片。

对比例2

相比实施例1，将配置A溶液中壳聚糖季铵盐去掉，其余方法均与实施例1相同。

对比例3

相比实施例1，将配置B溶液取消，其余方法均与实施例1相同。

对比例4

相比实施例1，将配置A溶液取消，其余方法均与实施例1相同。

对比例5

相比实施例1，将配置A溶液中壳聚糖季铵盐去掉，配置B溶液取消，其余方法均与实施例1相同。

如表1所示，本申请的实施例所得到的膜片的水通量较大。

表1

综上所述，本发明通过改性后的得到的再生膜可以有效截留小分子有机物和氟化物，并具有部分分盐性能和良好的性能稳定性，具有较好的实际工程应用前景。