反渗透膜应具有以下特征:(
1)在高流速下应具有高效
率;(
2)具有较高
和使用寿命;(
3)能在较低操作压力下发挥功能;(4)能耐受
作用的影响;(
5)受
、温度等因素影响较小;(
6)制膜原料来源容易,加工简
便,成本低廉。
反渗透膜的结构,有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为
和芳香聚酰胺类。其组件有
行业中。
原理:反渗透又称逆渗透,一种以
方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶
液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到
反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量
N 为: N=Kh(Δp-Δπ) 式中 Kh 为水力渗
透系数,它随温度升高稍有增大;
Δp 为膜两侧的静压差;Δπ 为膜两侧溶液的渗透
。稀溶液的渗透压
π 为: π=iCRT 式中 i 为溶质分子电离生成的离子数;C 为溶质
R 为摩尔气体
T 为绝对温度。 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。
。 反渗透膜能截留水中的
、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶
液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近
20 年来得到迅速发展。现已大规模应用
纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的
分离和浓缩方面。
1、
过滤精度
:反渗透膜能截留大于
0.0001 微米的物质,是最精细的一种膜分离
产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于
100 的有机物,同时允许水分子通过。
2、
材料
:根据脱盐的需要,经过大量的研究试验,从大量的高分子材料中筛选出
了醋酸纤维素(
CA)和芳香聚酰胺两大类膜材料。 此外,复合膜的表皮层还用到了其
他一些特殊材料。
醋酸纤维素
醋酸纤维素又称乙酰纤维素或纤维素醋酸酯。常以含纤维素的棉花、木材等为
原料,经过酯化和水解反应制成醋酸纤维素,再加工成反渗透膜。
聚酰胺
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺两大类。
20 世纪 70 年代应用的主要
是脂肪族聚酰胺,如尼龙
—4、尼龙—6 和尼龙—66 膜;目前使用最多的是芳香族聚酰
胺膜。膜材料为芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺
—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。
芳香族聚酰胺膜适应的
pH 范围可以宽到 2~11,但对水中的游离氯很敏感。
复合膜
复合膜的特征是主要由以上两种材料制成,它是以很薄的致密层和
复合而成。多孔支撑层又称基膜,起增强机械强度的作用;致密层也称表皮层,起
,故又称脱盐层。脱盐层厚度一般为
50nm,最薄的为 30nm。 由单一材料制成
的非对称膜有下列不足之处:
1、致密层和支持层之间存在被压密的过渡层。
2、表皮层厚度最薄极限为 100nm,很难通过减小膜厚度降低推动压力。
3、脱盐率与透水速度相互制约,因为同种材料很难兼具脱盐和支撑两者均优。
复合膜很好地解决了上述问题,它可以分别针对致密层和支持层的要求选择脱盐