本發(fā)明涉及正滲透技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液及其制備方法。

背景技術(shù)：

由于正滲透過(guò)程中可以不使用外加壓力，同時(shí)由于正滲透膜材料的親水性，因此可有效降低膜污染，可應(yīng)用于反滲透技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的廢水的處理中，可降低污染排放，節(jié)約治污成本，增加灌溉水的來(lái)源，從而達(dá)到節(jié)能減排，建設(shè)美好生態(tài)環(huán)境的目的。成功引進(jìn)并大量推廣后，可顯著減少地表水質(zhì)污染，充分利用廢水，減少?gòu)U水分離及其排放，節(jié)約治污產(chǎn)生的能源消耗，具有顯著的生態(tài)效益。

正滲透的實(shí)現(xiàn)需要兩個(gè)關(guān)鍵條件：高滲壓的驅(qū)動(dòng)液和滲透膜?，F(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)液在較高和較低濃度的情況下的驅(qū)動(dòng)效率都較差，導(dǎo)致進(jìn)行正滲透的工藝過(guò)程時(shí)，需要頻繁對(duì)驅(qū)動(dòng)液進(jìn)行循環(huán)更新。驅(qū)動(dòng)率為實(shí)際通量與理論通量之比。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液及其制備方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，拓寬了驅(qū)動(dòng)液具有較高驅(qū)動(dòng)效率的濃度范圍。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液的制備方法，包括以下步驟：

以下份數(shù)均為重量份數(shù)；

A、將35～45份的順丁烯二酸酐、15～20份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、25～30份的N-異丙基丙烯酰胺、3～5份的3，4-二硝基苯甲酸和15～25份的環(huán)己五醇放入反應(yīng)釜，加熱至110～130℃，均勻攪拌1～2h；

B、將步驟A中生成的反應(yīng)物溫度降至40～50℃，放入5～7份的甘油，攪拌均勻；

C、加入10～12份的己二異氰酸酯、5～8份的丙烯酸羥乙酯、7～10份的2，5-二溴對(duì)苯二甲酸、20～25份的3-苯基丙基異硫氰酸酯、5～10份的戊硫醚，反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持在0.45～0.6MPa，加熱至150～170℃，均勻攪拌8～10h；

D、將壓力降至大氣壓，溫度降至60～70℃，加入300～400份的去離子水，濾除沉淀物；

E、加入3～5份的氯化鎂、7～10份的氯化鈣、2～5份的硫酸鉀、1～2份的硫酸鐵、2～4份的順丁烯二酸二甲酯、1～2份的2-甲基二苯甲醇。

作為優(yōu)選，步驟A中，反應(yīng)釜內(nèi)沖入氦氣作為保護(hù)氣。

作為優(yōu)選，步驟A中，加熱溫度開始控制在110℃，攪拌30min后，加入4～5份的4-氯-2-硝基苯酚。

作為優(yōu)選，步驟C中，還加入3～4份的N-乙酰-D-半乳糖胺。

一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液，使用上述的制備方法制成。

采用上述技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果在于：本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)液具有穩(wěn)定的有機(jī)大分子團(tuán)結(jié)構(gòu)，有機(jī)大分子團(tuán)可以對(duì)金屬離子進(jìn)行有效的吸附，從而有效提高金屬離子對(duì)于驅(qū)動(dòng)液滲透壓的促進(jìn)作用。惰性保護(hù)氣可以防止加熱過(guò)程中二甲基丙烯酸乙二醇酯和3，4-二硝基苯甲酸在氧化環(huán)境中的取代反應(yīng)。4-氯-2-硝基苯酚可以提高順丁烯二酸酐與二甲基丙烯酸乙二醇酯和N-異丙基丙烯酰胺進(jìn)行聚合反應(yīng)后反應(yīng)物的活性。N-乙酰-D-半乳糖胺可以與4-氯-2-硝基苯酚在反應(yīng)形成的分子團(tuán)的內(nèi)部形成穩(wěn)定的框架組織，從而提高大分子團(tuán)對(duì)于金屬離子的吸附攜帶作用。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液的制備方法，包括以下步驟：

以下份數(shù)均為重量份數(shù)；

A、將40份的順丁烯二酸酐、20份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、25份的N-異丙基丙烯酰胺、3份的3，4-二硝基苯甲酸和18份的環(huán)己五醇放入反應(yīng)釜，加熱至120℃，均勻攪拌2h；

B、將步驟A中生成的反應(yīng)物溫度降至45℃，放入6份的甘油，攪拌均勻；

C、加入10份的己二異氰酸酯、8份的丙烯酸羥乙酯、8份的2，5-二溴對(duì)苯二甲酸、23份的3-苯基丙基異硫氰酸酯、8份的戊硫醚，反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持在0.5MPa，加熱至165℃，均勻攪拌10h；

D、將壓力降至大氣壓，溫度降至65℃，加入350份的去離子水，濾除沉淀物；

E、加入3份的氯化鎂、10份的氯化鈣、5份的硫酸鉀、1份的硫酸鐵、3份的順丁烯二酸二甲酯、1份的2-甲基二苯甲醇。

實(shí)施例2

一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液的制備方法，包括以下步驟：

以下份數(shù)均為重量份數(shù)；

A、將40份的順丁烯二酸酐、20份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、25份的N-異丙基丙烯酰胺、3份的3，4-二硝基苯甲酸和18份的環(huán)己五醇放入反應(yīng)釜，加熱溫度開始控制在110℃，攪拌30min后，加入4份的4-氯-2-硝基苯酚，加熱至120℃，均勻攪拌1h，反應(yīng)釜內(nèi)沖入氦氣作為保護(hù)氣；

B、將步驟A中生成的反應(yīng)物溫度降至45℃，放入6份的甘油，攪拌均勻；

C、加入10份的己二異氰酸酯、8份的丙烯酸羥乙酯、8份的2，5-二溴對(duì)苯二甲酸、23份的3-苯基丙基異硫氰酸酯、8份的戊硫醚、4份的N-乙酰-D-半乳糖胺，反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持在0.5MPa，加熱至165℃，均勻攪拌10h；

D、將壓力降至大氣壓，溫度降至65℃，加入350份的去離子水，濾除沉淀物；

E、加入3份的氯化鎂、10份的氯化鈣、5份的硫酸鉀、1份的硫酸鐵、3份的順丁烯二酸二甲酯、1份的2-甲基二苯甲醇。

實(shí)施例3

一種用于廢水處理的正滲透驅(qū)動(dòng)液的制備方法，包括以下步驟：

以下份數(shù)均為重量份數(shù)；

A、將40份的順丁烯二酸酐、18份的二甲基丙烯酸乙二醇酯、25份的N-異丙基丙烯酰胺、4份的3，4-二硝基苯甲酸和22份的環(huán)己五醇放入反應(yīng)釜，加熱溫度開始控制在110℃，攪拌30min后，加入4份的4-氯-2-硝基苯酚，加熱至130℃，均勻攪拌1h；

B、將步驟A中生成的反應(yīng)物溫度降至50℃，放入5份的甘油，攪拌均勻；

C、加入10份的己二異氰酸酯、6份的丙烯酸羥乙酯、8份的2，5-二溴對(duì)苯二甲酸、22份的3-苯基丙基異硫氰酸酯、6份的戊硫醚、4份的N-乙酰-D-半乳糖胺，反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持在0.6MPa，加熱至155℃，均勻攪拌9h；

D、將壓力降至大氣壓，溫度降至70℃，加入400份的去離子水和10份的硝酸，濾除沉淀物；

E、加入4份的氯化鎂、8份的氯化鈣、3份的硫酸鉀、1份的硫酸鐵、3份的順丁烯二酸二甲酯、1份的2-甲基二苯甲醇。

通過(guò)加入硝酸，可以降低大分子團(tuán)與滲透膜的粘附力，從而進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)液的驅(qū)動(dòng)率。

使用現(xiàn)有技術(shù)中常用的乙二胺四乙酸二鈉溶液和本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施例所制備的驅(qū)動(dòng)液在不同濃度下進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)(滲透膜采用非對(duì)稱三醋酸纖維素膜)，結(jié)果如下：

由上表可知，本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)液具有較寬的高驅(qū)動(dòng)率濃度范圍，從而可以適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間的正滲透作業(yè)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。