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国家能源集团低碳院研发失效反渗透膜pH响应改性修复技术

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分享: 2023/09/11 22:33:05
导读: 反渗透膜在工业废水处理等领域的长期运行过程中,聚酰胺膜表面会不可避免地发生膜污染,造成膜性能下降。当膜产水水质无法满足应用指标时,就需要对膜元件进行更换,导致废弃的反渗透膜数量日益增多。

8月29日,国家能源集团北京低碳清洁能源研究院(以下简称低碳院)膜分离技术团队针对失效反渗透膜研发的pH响应改性修复技术相关研究成果发表在SCI水资源一区TOP期刊《Desalination》。
 
  反渗透膜在工业废水处理等领域的长期运行过程中,聚酰胺膜表面会不可避免地发生膜污染,造成膜性能下降。当膜产水水质无法满足应用指标时,就需要对膜元件进行更换,导致废弃的反渗透膜数量日益增多。废弃反渗透膜通常作为固废垃圾被直接填埋,不仅给环境带来巨大压力,更造成资源的浪费。膜性能修复可有效延长反渗透膜的使用寿命,但目前的改性方法还存在长期使用性能有限、无法直接应用于膜元件等问题,因此,亟需开发一种简便、高效并可直接应用于失效反渗透膜元件的改性修复技术,以进一步提高修复膜的使用寿命。
 
  研究团队以聚丙烯酸作为修复剂,对失效反渗透膜表面断裂的酰胺键进行修复改性处理。通过活化反应使修复剂与膜表面活性基团发生化学交联反应,有效提升失效反渗透膜的脱盐率,同时引入具有pH响应性的羧酸基团,用于通过工业常规碱/酸清洗来调节修复膜的脱盐性能。为进一步验证应用效果,研究团队对6支矿井水处理5年的废弃反渗透膜元件进行了聚丙烯酸改性修复,修复后的膜元件脱盐率平均从92.68%提高至97.26%。修复膜在矿井水处理现场连续运行的185天里,通过及时的酸洗调控使得修复膜性能满足现场需求,验证了修复膜的性能稳定性和脱盐率可控性。
 
  膜分离技术是低碳院开展的诸多前沿技术研究之一,应用领域涉及水处理、二氧化碳捕集等。作为国家能源集团直属的前沿研究院,低碳院坚持需求牵引和问题导向,瞄准战略性新兴产业和未来产业,开展应用基础研究和前沿引领技术开发,为集团公司加快建设世界一流清洁低碳能源领军企业贡献科技力量。


[来源:国家能源集团]

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作者:情绪波动

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