1. 反滲透膜的研究歷史
反滲透裝置結構緊湊、安裝簡單、操作簡便、能耗低,在常溫下操作,易於工業化生產。
80年代發明的復合膜,由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成,透水量極大,除鹽率高達99%,是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效,因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前,反滲透膜技術都是被國外所壟斷,而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期,當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年,石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年,國家科委組織全國海水淡化會戰,組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年,會戰主力匯集中國浙江省的杭州市,組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間,他們一直用電滲析技術進行海水淡化,研製成功海洋監測專用微孔濾膜,建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年,中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是,因為經歷了十年浩劫,畢竟還是衰弱下去了,此時,遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年,國家海洋局以海水淡化研究室為主體,組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心,中國開始對膜技術重視了,但是,美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了,投入到了國家和民用中去了。
1992年,國家為了追趕膜方面技術與世界的差距,,國家科委軍頂,以「中心」為依託,組建國家液體分離膜工程技術研究中心,並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年,「中心」實行集團化分體管理,所轄三個控股的中外合資公司,兩個中資公司和一個研發中心。
同年,杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世,從此,中國有了自己的反滲透膜產品,享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場,中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。而杭州水處理下的杭州北斗星膜製品有限公司也成為全球八家自主反滲透膜生產廠家之一..
2. 反滲透膜是用什麼材料做的
(1)醋酸纖來維素反滲透膜元自件
一般用纖維素經酯化生成三醋酸纖維,再經二次水解成混合一、二、三醋酸纖維。影響膜的脫鹽率與產水量最重要的因素是乙醯含量高則脫鹽率高,但產水量少。
醋酸纖維素膜本質上的弱點是,隨時間的推移,酯基官能團將水解,同時脫鹽率逐漸下降而流量增加,隨著水解作用的加強,膜更易受到微生物侵襲,同時膜本身也將失去它的功能和完整性。
(2)復合反滲透膜元件
復合膜的主要支持結構是經砑光機砑光後的聚酯無紡織物,其表面無鬆散纖維並且堅硬光滑,由於聚酯無紡織物非常不規則並且太疏鬆,不適合作為鹽屏障層的底層,因而將微孔工程塑料聚碸澆注在非紡織物表面上,聚碸層表面的孔控制在大約15nm,屏障層採用高交聯度的芳香聚醯胺,厚度大約在0.2um。高交聯度芳香聚醯胺由苯三醯氯和苯二胺聚合而成。
3. 什麼叫RO膜
RO(反滲透)起源於美國20世紀60年代的航天研究,至今為止,都是一項非常成熟的膜分離技術,在一定的壓力下,溶液中的溶劑(水就是溶劑)與溶質(雜質及重金屬等)通過RO膜實現分離與截留的過程,RO膜的英文全名是「REVERSE
OSMOSIS
MEMBRANE」,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
RO膜孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水(就是我們常說的廢水或者凈化水)嚴格區分開來。一般性的自來水經過RO膜過濾後的純水電導率5μs/cm(RO膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率,理論上來講,反滲透膜脫鹽率都能在99%以上,5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的,可以採用2級反滲透,再經過簡單的處理,水電導能小於1μs/cm),
符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾,出水電阻率可以達到18.2M
.cm,超過國家實驗室一級用水標准(GB
6682—92)。
RO膜是不能經受長期高壓力滲透的,壓力過大,RO膜膜片會受損很嚴重,這樣一來,會導致RO膜脫鹽率降低,RO膜壽命降低,因此,實際應用中,不能將水泵的壓力全部作用到RO膜上,如此一來,打開廢水口卸掉一部分壓力就成了非常好的做法,但又不能全部打開,全部打開就不能產生純水,所以經過我們工程師的仔細研究與測算,在純水與廢水比率達到1:3時,效果最佳。所以在純水機正常使用中,我們常可以看到會有一個300CC的廢水比,或者廢水比與電磁閥綁在一起的組合閥,這樣的做法既可以保證出得了純水,又可以保證RO膜壽命高於3年以上。另外,在凈水器行業中,我們安裝的沖洗電磁閥,可以讓停留在RO膜內的雜質得到定時的沖洗,家頤美凈水器設置的沖洗時間是開機後18秒。通過這些措施,RO膜的壽命足可以順利地保證。
經過水泵增壓的水流經RO膜,RO膜殼上有兩個出水口,一個廢水口,一個純水口,記得要將RO膜帶有兩個膠圈的一端塞進RO膜殼裡面,RO膜殼中間出的水是純水。
具體請參考:
http://www.sz-joyme.com/proctshow.asp?ID=1967
4. 反滲透技術是什麼有什麼特點
反滲透技術是世界上世紀六十年代後期開始應用的一項新技術。反滲透(RO)亦稱逆滲透,主要由高壓泵和反滲透膜兩部分組成。在足夠高壓力的情況下,除水分子外、水中其他礦物質、有機及各種離子幾乎都被拒之於膜外,並被高壓水流沖出。
它已成為現代純水、高純水制備、海水淡化、苦鹹水淡化及其他行業分離工程中重要的技術設備。電滲析技術從五十年代確立以來,在工程技術應用過程中迅速崛起,在海水淡化苦鹹水脫鹽、海水濃縮制鹽、廢水處理以及食品、醫葯、電子、電力等行業中所起的作用與日俱增。它以許多出色的應用實例,證實了其在技術上的先進性以及其他分離方法所不能替代的若干優異的特點.
1、
耗能低,經濟效益顯著。實踐證明將2000-5000mg/L的苦鹹水脫鹽至5000mg/L的飲用水是最經濟的。
2、系統應用靈活,操作維修方便根據不同的條件要求,可以靈活地採用不同形式的系統設計,並聯可增產水量,串聯可提高脫鹽率,循環或部分循環可縮短工藝流程。在運行過程中,控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數,可保證穩定運行。
3、
不污染環境。
4、
使用壽命長。膜一般可用3-5年,電極可用7-8年,隔板可用15年左右。
5、
原水率高。海水、高濃度苦鹹水回收率可達到60%以上。一般苦鹹水回收率可達65%-80%。
5. 反滲透膜的原理是什麼
RO反滲透膜是一種對透過的物質具有選擇性的半透膜,只能透回過溶劑而不能透過溶質答的薄膜稱之為理想半透膜,RO反滲透膜基本上算是理想的半透膜。當相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於RO反滲透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動,這一現象即為滲透。
當滲透達到平衡時,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質,即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側流動,這一過程稱為反滲透。
反滲透是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,藉助於反滲透膜選擇性截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。RO反滲透膜已廣泛應用於各種液體的提純與濃縮,其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得高質量的純凈水。
6. 反滲透膜的發展趨勢怎麼樣
反滲透膜用處非常廣泛,很多行業都離不開它。最開始反滲透膜用處比較單一,但是隨著時間的發展,反滲透膜有更廣闊的發展空間。
反滲透膜是以脫鹽為目的開發的,對膜的要求也只是為分離無機鹽和水,隨著反滲透膜用途的擴大,目前已達到根據用途對膜的構造進行設計的階段。目前將傳統的中壓膜改為低壓膜或超低壓膜的動向非常活躍,其發展趨勢概括如下:
在脫鹽領域中,對於海水淡化由高壓(5-7 MPa)向超高壓(8-8.5 MPa)。對於鹹水淡化將向脫鹽(地下水、江河水)、廢水處理(工業廢水、城市污水)和超純水(電子工業用水、醫療用水)等三方面發展。對處理壓強將由中壓(3-4 MPa)向低壓(1-2 MPa)甚至超低壓(1 MPa以下)。同時在有用物質濃縮回收領域會有更大的發展。
目前,在海水淡化方面,利用復合膜成功的達到了高脫鹽率。在鹹水淡化方面,目前將傳統的中壓膜改為低壓膜或超低壓膜,並保持脫鹽率不變(或提高),可以說是時代的潮流。
反滲透膜工程應用的另一個發展方向是反滲透膜膜組器與超濾、微濾、納濾、EDI等組器的有機地組合應用,充分發揮各種膜分離技術的特性,形成一個完整的系統工程,達到濃縮、分離、提純的目的。
鑒於RO技術的最近進展,在不久的將來,該領域中可望有如下的發展:
一,將開發去除小的氯化物有機分子的聚合物膜。
二, 將開發分離烴混合物的無機RO膜。
三,以動力膜為基礎,將開發出無機和有機混合材料膜。
四,採用更先進的物理方法獲悉膜的結構及膜中的液體的結構。
五,以控制聚合物體球粒的尺寸及球粒中聚合物的密度來控制膜的孔尺寸。
六,聚合物球粒的概念也將被用於復合膜的設計。
七,在膜孔尺寸和聚合物-溶液相互作用基礎上,將發展更精確的傳遞理論。
八,由控制膜孔尺寸和膜溶質相互作用,將開發能將混合溶質分級的膜。
九, 膜污染將被膜的設計及膜組件的設計所控制。
十,RO和其它分離過程的混合分離系統將日益增長的滲入化學工業和有關工業,越來越多的將化學和生物反應與膜分離技術相結合。
7. RO膜過濾 反滲透技術是誰發明的
美國佛里達大學瑞得(C.E.Reid)教授在1953年時發明的
直飲機的核心-RO逆滲透膜
RO是英文Reverse Osmosis的縮寫,中文意思是「逆滲透」,所謂「逆滲透(R.O.)」是指施加比滲透壓更大的壓力,使水通過半透膜而出去水中雜質和礦物質的一種凈水裝置。
這是美國佛里達大學瑞得(C.E.Reid)教授在1953年時發明的,最早系由植物輸送養分和水分中得到的靈感---植物從根部吸收養分和水分,即可利用滲透原理送到莖和枝葉。
因此若在濃度較高的濃液(不結的水)上加壓,使它通過半透膜。即可將不純的物質分開,包括原來溶解、懸浮在水中的雜質,而得到濃度較低。亦即很乾凈的水,由於RO膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之一,一般肉眼無法看到,細菌、病毒是它的500倍,因此只有水分子才能通過,其它雜質和重金屬均由廢水管排出,所以海水淡化的過程,以及太空人廢水回收處理均採用此方法,是體外的高科技人工腎臟。
逆滲透純凈水機是一種高科技的產品。它是經由美國許多的科學家付出無數的心血、時間及金錢研究出來的,並不是一般的濾水器所能比的。
據介紹,六十年代,美國為解決太空人上月球的飲水問題,花費了約5億美元才研究出來的,所以純凈水在美國又稱為太空水。它的功能經過證實是能將農葯、細菌、色素、重金屬及雜質有效地排出並將好的水分子保留下來,壞的水分子分離掉。
此外海水淡化及醫學上的也是運用逆滲透的原理來處理。直飲機、純水機使用中的注意事項
1、使用溫度在5~45℃,匆使太陽直射。
2、切匆漏水到純水機內,以免毀壞電路。
3、初始安裝後,第一桶水不要飲用,水質合格方可飲用。
4、長期擱置的純水機使用前先行沖洗。
5、出水顯現不正常徵兆(廠家亦會定期通知用戶)及時通知廠家換芯。
6、機器發現漏水等異常情況,及時切斷電源,關閉水源。
7、高層住宅水壓大,需在純水機前加裝減壓閥。
8. 反滲透技術到底是什麼時期發展起來的呢
反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因版為它和自權然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使用大於滲透壓的反滲透壓力,即反滲透法,達到分離、提取、純化和濃縮的目的。
反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
反滲透法通常又稱超過濾法,反滲透膜屬新材料范疇,是一種用高分子化學材料特殊加工製成的、具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力作用下使水溶液中的某些組分選擇性透過,從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。反滲透法的最大優點是整個過程中無水相變化,能耗較少,而且設備投資省、建設周期短。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化的技術關鍵在於反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置和系統優化設計技術。