【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水处理，尤其涉及倒序反渗透高倍浓缩工艺。
技术介绍
1、木质纤维素生物质通过生物转化过程制取生物燃料是获取生物质能源的一条重要途径，而转化过程中最为关键的步骤是木质纤维素原料的水解过程。稀酸水解或稀酸预处理后酶水解是目前应用最为广泛的水解技术，但稀酸处理后的木质纤维素水解液中含有大量的由高温高压降解而产生有毒物质（乙酸、呋喃类、酚类有毒物质），严重地抑制了后续微生物的发酵过程，并降低了终产物（生物乙醇）的产量和得率，因此这些发酵抑制物需要在发酵之前去除掉以保证资源的高效利用。拟采用反渗透处理木质纤维素水解液以出去有毒物质，但是木质纤维素水解液中含有大量的固体残渣和杂质，必然会造成严重的膜污染，影响分离个浓缩效率。
技术实现思路
1、本申请提供了倒序反渗透高倍浓缩工艺，以解决现有技术中反渗透膜易堵塞、污染的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了倒序反渗透高倍浓缩工艺，包括以下步骤：
3、s1、将木质纤维素水解液通过过滤网进行过滤，得到过滤液；
4、s2、将所述过滤液通过超滤设备进行超滤，得到超滤液；
5、s3、将所述超滤液通过反渗透设备进行反渗透处理，得到浓缩液a，所述反渗透膜设备中的反渗透膜元件的两端对称设有水密封装置；
6、s4、运行结束后，将所述反渗透设备的进水端转换为出水端，将所述反渗透设备的出水端转换为进水端，进行反向运行，得到浓缩液b；
7、s5、将所述浓缩液a和所述浓缩液b混合得到木质纤维
8、可选的，所述反渗透膜元件中的反渗透膜为改性聚酰胺渗透膜。
9、可选的，改性聚酰胺渗透膜的制备工艺包括以下步骤：
10、e1、将壳聚糖溶解于去离子水中，制成壳聚糖溶液；
11、e2、向35ml浓度为0.1mol/l的盐酸中加入0.600g三羟基氨基甲烷，配置成100ml、ph为8的缓冲溶液；
12、e3、向所述缓冲溶液中加入0.06g单宁酸搅拌均匀得到单宁酸改性溶液；
13、e4、将聚酰胺渗透膜放入所述单宁酸改性溶液中，在20~40℃下浸渍7~8h，得到初步改性聚酰胺渗透膜；
14、e5、将所述初步改性聚酰胺渗透膜放入所述壳聚糖溶液中进行反应，然后将所述聚酰胺渗透膜取出进行干燥，反复清洗后即得到改性聚酰胺渗透膜。
15、可选的，所述壳聚糖溶液的浓度为0.3~0.5%（wt）。
16、可选的，步骤e5中反应时间为40~55s。
17、可选的，所述壳聚糖为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备包括以下步骤：
18、m1、向壳聚糖中加入1wt%的稀乙酸，并在60~70℃下搅拌15~20min，然后加入二月桂酸二丁锡搅拌6~8min；
19、m2、将搅拌后的混合液进行升温，然后缓慢滴加环氧环已烷，滴加完毕后，继续搅拌5~6h停止反应；
20、m3、将反应结束后得到的混合液进行蒸发，然后进行清洗，最后进行冷冻干燥得到改性壳聚糖。
21、可选的，所述壳聚糖于步骤m2中升温至50℃。
22、可选的，所述壳聚糖、稀乙酸溶液、二月桂酸二丁锡和环氧环己烷的质量比为1:100:0.07:6。
23、可选的，所述木质纤维素水解液的ph为2.5~3.3。
24、可选的，反渗透处理温度为40℃，压力为22bar。
25、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
26、本申请实施例提供的一种倒序反渗透高倍浓缩工艺，采用倒序的方式对酸水解后的木质纤维素水解液进行浓缩处理，将水解液中的乙酸、呋喃类、酚类等抑制物质进行分离，对糖类进行浓缩回收，但是水解液中存在大量的固体残渣和杂质，造成反渗透膜污染，使得其浓缩分离效果大大降低，倒序的过程中，可将反渗透膜中污染物在水的作用力下被冲出，降低了污染，延长了反渗透膜的使用寿命，且提高了分离浓缩效果。而聚酰胺渗透膜表面较为粗糙，也容易被污染，本专利技术通过壳聚糖对所述聚酰胺渗透膜进行改性，使其表面变得光滑，进一步降低了木质纤维素水解液处理过程中的膜污染，且膜亲水性增加，大大提高了膜通量,提高了糖类与抑制物的分离率。但是木质纤维素水解液中存在大量的乙酸，ph值较低，使得反渗透膜不稳定，且对膜造成一定的不利影响，本专利技术通过环氧环己烷对壳聚糖进行改性，再通过改性后的壳聚糖对反渗透膜进行改性，使其能够在酸性条件下稳定的运行倒序反渗透处理工艺，对反渗透膜起到一定的保护作用，表现出优异的抗有机物和抗生物污染性能。所述水密封装置即为反渗透膜上的密封件，实现对液体的密封，液体在压力的作用下被压入反渗透膜进行过滤工作，本申请中所述反渗透膜元件的两端对称设有水密封装置，是为了保证反渗透膜系统能够“倒序”运行，即将进水端能够转换为出水端，将出水端能够转化为进水端，从而将污染物通过水力作用冲洗出来，恢复反渗透膜系统功能。
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1.倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述反渗透膜元件中的反渗透膜为改性聚酰胺渗透膜。
3.根据权利要求2所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，改性聚酰胺渗透膜的制备工艺包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述壳聚糖溶液的浓度为0.3~0.5%（wt）。
5.根据权利要求3所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，步骤E5中反应时间为40~55s。
6.根据权利要求3-4任意一项所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述壳聚糖为改性壳聚糖，所述改性壳聚糖的制备包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述壳聚糖于步骤M2中升温至50℃。
8.根据权利要求6所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述壳聚糖、稀乙酸溶液、二月桂酸二丁锡和环氧环己烷的质量比为1:100:0.07:6。
9.根据权利要求1所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺
10.根据权利要求1所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，反渗透处理温度为40℃，压力为22bar。
...【技术特征摘要】
1.倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述反渗透膜元件中的反渗透膜为改性聚酰胺渗透膜。
3.根据权利要求2所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，改性聚酰胺渗透膜的制备工艺包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，所述壳聚糖溶液的浓度为0.3~0.5%（wt）。
5.根据权利要求3所述的倒序反渗透高倍浓缩工艺，其特征在于，步骤e5中反应时间为40~55s。
6.根据权利要求3-4任意一项所述的倒序反渗透高倍浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚忠有，刘超，龙荣，陈刚，康远宝，童国彪，
申请(专利权)人：成都之和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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