反渗透膜简介370
发表时间:2019-10-18 13:37 反渗透技术,是一种在高于溶液渗透压下,其他物质不能透过半透膜,从而将这些物质和水分离开的技术,这项技术的核心元件就是反渗透膜。反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,一般由醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜等这类高分子材料制成。这类膜的膜孔径非常小,直径一般在0.5-10nm之间,因此能够非常有效地去除水中的溶解盐类、微生物、有机物和胶体等。该反渗透系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作方便等优点。 反渗透膜的透过性的大小与膜本身的化学结构有关,比如有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好;有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对比较快。因此,令人满意的反渗透膜应当具备适当的渗透量和脱盐率。综上所知,反渗透膜应当具有以下特点: (1)在高流速下应具有高效脱盐率; (2)具有较高机械强度和使用寿命; (3)能在较低操作压力下发挥功能; (4)能耐受化学或生化作用的影响; (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、纯化等化工单元操作,主要用于纯水制备和水处理行业中。 反渗透工作原理:反渗透又被称为逆渗透,这是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作的一种方式。 具体操作为,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压差。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为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T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。现已大规模应用于海水和苦咸水(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,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。 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。 |