反渗透膜耐氯及氯化修复研究进展摘要：现如今，我国是经济快速发展的新时期，活性氯的添加可以有效缓解反渗透膜生物污染的问题，但是也会破坏膜的分离层结构，造成膜选择透过性能的急剧变化。研制耐氯性能良好的芳香聚酰胺反渗透膜能简化预处理和清洗工艺，延长膜使用寿命，降低膜系统运行成本。此外，对氯化降解的反渗透膜进行修复，能恢复膜的分离性能，延长膜使用寿命，同时也能减少废弃反渗透膜对环境的污染。综述了反渗透膜耐氯性能以及氯化修复两方面的研究进展。首先，简要介绍芳香聚酰胺反渗透膜的氯化降解机理及氯化引起的性能变化。其次，从物理保护、纳米材料改性、苯环修饰、酰胺键修饰以及联合多重机制等多方面介绍了目前耐氯反渗透膜的研制手段及方法。再者，简要介绍了几种膜性能修复试剂及其应用。最后，对耐氯膜制备和膜氯化修复的研究方向和发展前景进行了总结与展望。关键词：芳香聚酰胺；反渗透膜；耐氯性能；修复；研究进展引言反渗透膜分离技术以其低成本、高净化率等优点，被广泛应用于水处理与工艺处理等领域，目前已成为海水和苦咸水淡化、污水处理、中水回用、纯净水制备等方面最为有效和经济的方法之一。上世纪60年代初，Loeb和Sourirajan以醋酸纤维素为原材料，制备出世界上第一张具有高通量、高截留率的不对称反渗透膜，成为膜技术发展史上的里程碑。至此以后，反渗透膜技术各个层面均得到巨大发展。与醋酸纤维素类反渗透膜相比，聚酰胺类薄层复合膜（TMC）具有高脱盐率、高通量以及较低的操作压力等优势。1987年，陶氏FilmTec公司发明了聚酰胺反渗透膜后，它很快取代了醋酸纤维素类反渗透膜，在全球的反渗透和纳滤膜生产及应用领域中占据主导地位，使膜技术及其应用得到了空前的发展。但是，聚酰胺类反渗透膜较差的抗氧化性、耐污染和耐氯性能，仍然制约着它的发展和应用。在反渗透设备工艺前端，一般会用氯气或者漂白粉对进水进行杀菌消毒，以达到清洁水源和减小膜生物污染的效果。但它不可避免地引入了活性氯（指氯气、次氯酸根等具有氧化性的氯元素）。活性氯会对聚酰胺膜结构产生较大破坏，使膜性能迅速下降，寿命缩减。因此，在实际应用中，反渗透设备的进水在消毒后还需要进行脱氯处理，以达到进水中余氯含量小于0.1ppm的要求，这类操作明显增加了运行成本。如果开发出具有耐氯效果的聚酰胺反渗透膜，则能相应的减少操作复杂性，降低操作成本，使其应用更加广泛。本文将对反渗透、纳滤膜的耐氯改性方面的工作进行综述，归纳并分析其优缺点，以期能为相关的研究提供些许帮助。1芳香聚酰胺膜的氯化降解芳香聚酰胺经活性氯处理后发生聚酰胺的氯化，导致选择透过性能的变化。一般认为，芳香聚酰胺膜的氯化包括酰胺键的氯化以及芳香环的氯化，而后者往往有两种可能的途径：（1）通过亲电取代发生芳香环的直接氯化；（2）通过Orton重排发生芳香环的氯取代，即酰胺上N—H键首先发生氯化生成N—Cl键，在酸存在条件下N—Cl脱氯变成N—H和Cl2，然后Cl2迅速与芳香环发生亲电取代。此外，也有研究者指出，在芳香聚酰胺氯化过程中，还存在着酰胺键氯取代和酰胺键水解之间的竞争关系。.2耐氯芳香聚酰胺反渗透膜研究进展2.1聚酯类薄层复合膜为了提高聚酰胺的耐氯性能，一些醇类、酚类单体也被考察。Jayarani对聚酰胺、聚酯、聚酯胺类反渗透膜的耐氯性进行了比较，结果显示，聚酯类的耐氯性能最强，聚酯胺与聚酰胺的耐氯性能差别较大，不同二胺的聚酰胺膜耐氯性能也有所不同，顺序为间位二胺他们对聚酯进行了进一步研究，结果表明对于同一类酚，聚合时单体上羟基越多（即产生酯键越多）耐氯性越强；芳环上羟基数量相同时，单体结构稳定则有利于得到耐氯性能强、结构稳定、除盐率高的反渗透膜。2.2反渗透膜元件的卷制利用卷膜机、切割机和外绕机，将未改性膜片和最优条件下制得的改性膜片卷制成2514型卷式海水膜元件。首先，将膜片、产水布和进水格网裁剪成预定尺寸。两片膜片正面相背，膜片中间放置产水布，表面放置进水格网，膜片三边用胶黏剂密封，组成一叶膜袋。接着，取四叶膜袋，将膜袋的开口边与产水收集管相连，以产水收集管为轴，用卷膜机将其初步卷制...
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