一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法

专利示意图

一、技术领域

水处理技术领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202311000469.0

发明人：王文龙、蔡涵颖、吴乾元

2.专利说明书摘要

本发明公开了一种去除反渗透产水中的电中性有机物的方法，包括如下步骤：S1、通过紫外线照射处理反渗透产水，将反渗透产水中的电中性有机物转化为带负电的羧酸类物质，得到产水溶液；S2、将所述产水溶液通过离子交换树脂处理，以吸附除去所述产水溶液中的带负电的羧酸类物质。本发明可以快速高效去除反渗透产水中残存的电中性小分子有机物，可以为生产高品质饮用水或电子级超纯水中提供技术支撑。

3.创新点

（1）本发明所述方法结合氧化剂-紫外线-树脂组合工艺，尤其是应用了深紫外线（230nm），提高紫外线利用效率和自由基生成效率，快速降低反渗透产水电中性小分子有机物的含量，降解彻底，且矿化度高，可将有机碳降低至5 µg-C/L，满足工业使用需求；

（2）本发明所述方法操作简单、反应条件容易控制，容易实现工程应用，另外所使用的化学试剂和材料均为水处理用常规产品，投加剂量低，未引入其它有毒有害物质，其安全性尤为突出；

（3）本发明中反应环境容易实现，室温条件下便可处理，有效提高该发明的可行性和可操作性。

4.痛点问题

反渗透产水中含有羰基类、含氮类、卤代类等电中性小分子有机物去除难问题

5.技术优势

本发明在“一种紫外/二氧化氯组合工艺去除水中碘帕醇的方法”专利的基础之上，提出氧化剂-紫外线-树脂组合工艺，优势在于：

（1）可处理物质范围变广：本发明可实现广泛去除反渗透产水中残留的电中性羰基小分子有机物，不局限于碘帕醇；

（2）处理能力更强：本发明结合氧化剂-紫外线-树脂组合工艺，尤其是应用了深紫外线（230nm），提高紫外线利用效率和自由基生成效率，快速降低反渗透产水电中性小分子有机物的含量，降解彻底，且矿化度高，可将有机碳降低至5 µg-C/L，满足工业纯水使用需求。

三、产业化信息

1.应用场景

本技术可实现反渗透产水中电中性小分子有机物的去除，规避存在潜在的健康风险和生产风险，具体应用场景为：

（1）电子级工业纯水制备；

（2）再生水饮用回用。

2.商业价值

（1）市场价值：本专利可快速降低反渗透产水电中性小分子有机物的含量，降解彻底，且矿化度高，可将有机碳降低至5 µg-C/L，是制备高品质纯水的必要路径，拥有巨大的商业前景；

（2）市场规模：根据PR Newswire的市场研究，到2020年，全球超纯水市场规模为71.5亿美元。英国Data Bridge公司预测，到2027年，超纯水市场的规模将达到121.8亿美元，2020-2027年年均增长率约7.9%。在2017年全球超纯水市场份额中，亚太地区所占份额最大，将近六成；其次是美洲，占比超过20%。英国Technavio的报告指出，全球市场中亚太地区的超纯水市场增长率最高，这主要受到该地区半导体行业和燃煤电厂对超纯水需求的增长推动；

（3）盈利前景：高品质纯水制备的利润率高，技术壁垒也高，一般厂商难以进入此领域，未来盈利状况十分乐观。

3.发展规划

该技术可应用至高品质纯水制备，解决反渗透产水电中性有机物去除难的问题。未来，可运用于再生水制备高品质工业纯水，实现污水在高价值工业领域的循环利用。该技术可实现在解决超纯水制备“卡脖子”难题的同时，提升水资源的利用效率。

4.合作方式

面议

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