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反渗透膜的不同原料制成有何区别?
2020-03-03 10:26:12

       反渗透膜是一种用特殊的材料及加工方式制成的具有半透性能的薄膜。在一定的外加压力作用下,能使水溶液的某一部分选择性透过,从而达到淡化、浓缩分离或者净化的作用。
反渗透膜
反渗透膜的材质来源有哪些? 
       根据脱盐的需要,经过了大量的研究和试验,从大量的高分子材料中最终筛选出了醋酸纤维素(CA)和芳香族聚酰胺(PA)两大类的膜材料。此外,复合膜的表皮层还用到了其他的特殊材料。
什么是醋酸纤维素? 
       醋酸纤维素一般被称为纤维素醋酸酯或者乙酰纤维素。常以含纤维素的棉花和木材为原料,经过酯化生成三醋酸纤维,再经二次水解,最后反应制成醋酸纤维素,再加工成反渗透膜。
优点:脱盐率高、不易结垢、耐氧化和游离氯子的性能较好、价格便宜、应用普遍。
缺点:易水解、不耐化学试剂、不耐生物降解、通量衰减快、PH范围较窄
反渗透膜材质
 
 
(醋酸纤维素的结构示意图)
 
什么是聚酰胺?
       聚酰胺俗称尼龙,在制膜过程中主要以芳香族聚酰胺和脂肪族聚酰胺两大类为主。在20世纪70年代,主要应用的还是脂肪族聚酰胺,如尼龙-4,尼龙-6等;但是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)。
优点:具有良好的透水性、较高的脱盐率、化学性能稳定、能在PH4-10的范围内使用。
缺点:不耐氧化、抗结垢和污染的能力差,耐游离氯离子性能差。
聚酰胺材质
 
 
反渗透膜性能要求及指标?
为适应水处理应用的需要,反渗透膜必须具有应用上的可靠性和形成规模的经济性,其一般要求如下:
① 对水的渗透性要大,脱盐率要高。
② 具有一定的强度和坚实程度,不致因水的压力和拉力影响变形、破裂。膜的被压实性尽可能最小,水通量衰减小,保证稳定的产水量。
③ 结构要匀称,能制成所需要的结构。
④ 能适应较大的压力、温度和水质的变化。
⑤ 具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蚀性能。
⑥ 使用寿命要长。
⑦ 成本要低。 
复合膜有什么不一样?
       复合膜的特征是主要由以上两种材料制成,有很薄的致密层和多孔支撑层复合而成。
       致密层也称为表皮层,主要起脱盐的作用,脱盐层的材料主要为芳香聚酰胺,此外还有还有哌嗪酰胺、糠醇与三羟乙基异氰酸酯、丙烯-烷基聚酰胺与缩合尿素、间苯二胺与均苯三甲酰氯等。脱盐层正常厚度在50nm,薄的也有30nm。
        多孔支撑层又叫基膜,起到增强机械强度的作用。基膜的材料以聚砜最为普遍,其次为聚丙烯和聚丙烯腈。因为聚砜价廉易得,制膜简单,机械强度好,抗压密性能好,化学性能稳定,无毒,能抗生物降解。为进一步增强多孔支撑层的强度,常用聚酯无纺布。
复合膜与醋酸纤维素膜相比有以下优点:
(1) 化学稳定性好。醋酸纤维素膜不可避免地会发生水解,醋酸纤维素膜连续运行允许的pH值范围为4~6,清洗时允许是pH值范围为3~7,pH值为5.7时水解速度最慢,这就导致预处理时加酸来量大,清洗时可选用的药品范围窄,不易获得满意的清洗效果,复合膜连续运行允许的pH值范围一般为2~11,清洗时允许的pH值范围一般为1~12。
(2) 生物稳定性好。复合膜不易受微生物侵袭,而醋酸纤维素膜易受微生物侵袭。
(3) 复合膜的传输性能好,即Kw大而Ks小。
(4) 复合膜在运行中不会被压紧,因此产水量不随使用时间而改变,而醋酸纤维素膜在运行中会被压紧,因而产水量不断下降。
(5) 复合膜的脱盐率基本不随使用时间而改变,而醋酸纤维素膜由于不可避免的水解,脱盐率会不断下降。
(6) 复合膜由于Kw大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量与醋酸纤维素膜相比减少了一半以上。
(7)醋酸纤维素膜的寿命一般仅3年,而复合膜有些已使用5年或者8年,性能仍完好如初。复合膜的缺点是抗氧化性较差。