低碳院研发失效反渗透膜pH响应改性修复技术

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。