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当的渗透量或

脱盐率

 

  反渗透膜应具有以下特征:(

1)在高流速下应具有高

脱盐

;(

2)具有较高

机械强度

使用寿命;(

3)能在较低操作压力下发挥功能;(4)能耐

化学

生化

作用的影响;(

5)受

pH 值

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

醋酸纤维素

和芳香聚酰胺类。其组件有

中空纤维

式、卷式、板框式和管式。可用于

分离

浓缩

纯化

化工

单元操作,主要用于纯水制备和

水处理

行业中。

 

原理:反渗透又称逆渗透,一种以

压力差

推动力,

溶液

分离出溶剂

膜分

操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,

溶剂

会逆着自然渗透的

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

卤水

 

反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量

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;

Δ为膜两侧的静压差;Δπ 为膜两侧溶液的渗

稀溶液的渗透压

π 为: π=iCRT 式中 为溶质分子电离生成的离子数;为溶质

摩尔浓度

为摩尔气体

常数

为绝对温度。 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。

反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的

膜分离设备

 反渗透膜能截留水中的

各种

无机离子

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

海水

和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与

离子交换

结合制取高

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

多孔支撑

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,

盐作用

,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