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醋酸纤维素反渗透膜耐污染性

发布时间:2023-03-14 11:52:19

『壹』 什么是反渗透膜有什么特点

什么是反渗透膜

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,是实现反渗透的核心元件一般用高分子材料制成广泛应用于大中小型水处理系统。反渗透膜表面微孔的直径一般是在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。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较快。在现代工业发展中,反渗透膜在处理苦咸水和海水,由于其卓越的脱盐性能、更高的产水量、更低的运行压力、更长的使用寿命,被业界公认为是最经济和最有效的膜法水处理核心部件。

反渗透膜特点

1.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。

2.反渗透膜采用新型自锁链接技术,消除了因O型圈泄漏所致的产水水质下降的风险。

3.反渗透膜采用全自动膜卷制技术。确保所有膜组件过滤面积及进水流道厚度一样,膜面积精确的元件,保证了有效过滤面积。

4.反渗透膜制造过程中膜元件未经任何的氧化性氯处理。减少了膜表面发生氧化导致膜性能衰减情况的发生,保证了过滤效果。

4.反渗透膜进水流道比较宽,进水流道越宽,运行成本就越低,系统对进水水质的要求和预处理设备不正常工况的要求相对来说越宽松。

『贰』 醋酸纤维素反渗透膜有什么性质

1960年LoeB和Sourirajan研制成功醋酸纤维素不对称膜,一直以来膜科学工作者对其他膜材料做了大量的工作,至今醋酸纤维素在膜材料中仍占有重要的位置。主要原因是:它与其它膜材料相比虽然有其局限性,但是资源丰富,并且具有无毒、耐氯、价格便宜、制作工艺简单、便于工业化生产等优点。此外,制作的膜用途广,水渗透通量高,截留率好。其缺点是抗氧化性能差,易水解,易压密,抗微生物侵蚀作用较弱等。
1960年洛布(LoeB)和索里拉金(Sourirajan)发明醋酸纤维膜的制膜方法,包括调制铸膜液、铸膜液的刮平、溶剂蒸发、水浸渍和热处理等工序。铸膜液的组成包括醋酸纤维、丙酮、高氯酸镁和水,,在铸膜液中丙酮是为醋酸纤维素提供适当黏度的溶剂。如果丙酮与醋酸纤维素比率太低,会导致铸膜液太黏,就很难浇铸出均匀的膜。如果这种比率太高,铸膜液就会变得太稀,成为胶冻而浸入水中,调整添加剂高氯酸镁含量能改变膜的产水量。
铸膜工艺中,将铸膜液置于平板玻璃上或玻璃管中,在一定温度下控制一定厚度,用特制刮刀刮膜(用于平板式或卷式反渗透膜装置)或用铸膜锤刮膜(用于管式反渗透膜装置)。铸膜后在浇铸温度下以一定时间让溶剂挥发,此阶段为蒸发阶段。蒸发时间太短,膜的脱盐率会受到严重损坏,多数在0℃蒸发3~4分钟即可。接着把膜浸入冰水中至少一小时,在此期间膜凝固成凝胶,使添加剂和溶剂从膜上沥滤出来,留下坚硬密实的多孔膜,工艺上这一步称为凝胶作用阶段。将膜从玻璃板上取下放在热水中加热0.5~1.0小时,其最佳温度是75~82℃,低于75℃脱盐率会下降,高于82℃时,脱盐率会急剧下降,这一步称为热处理阶段,CA至此制备完成。

『叁』 净水设备反渗透膜技术应用中会出现什么问题又该怎么维护清洁呢

现在很多水处理设备诸如武汉安吉尔等都拥有一项核心技术反渗透膜的应用,反渗透膜在应用中,一段时间后会出现,产水量和水质均不同程度的下降。
反渗透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染,如表面结垢,膜面堵塞;或是膜本身的物理化学变化而引起的。物理变化主要是
由于压实效应引起膜的透水率下降;化学变化主要是由于PH值的波动而引起的,如使醋酸纤维素膜水解;游离氯也会使芳香聚酰胺膜性能
恶化。反渗透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉积和微生物的滋长而引起的。其中微生物不仅堵塞膜,并对醋酸纤维素有侵蚀损害作用
。因此,在膜内必须保持一定的余氯量,但是余氯太高,又会引起膜性能下降,故在醋酸纤素膜前保持余氯0.1-0.5mg/L,而在芳香聚酰胺

膜前余氯要小于0.1mg/L。
反渗透膜的清洗处理是一个细致而又烦杂的工作,且多次清洗膜易损坏。为了减轻清洗工作,必须要搞好前处理,严格把好水质关。
清洗处理方法是:定期用0.1%甲醛溶液,或100mg/L质量浓度的新洁尔灭循环清洗处理至少1h。已经污染的膜要用2%柠檬酸铵溶液(PH=4-8
)进行清洗,或用亚硫酸氢钠、六偏磷酸钠、稀盐酸等来防止锰、铁及碳酸盐的结垢。有时也用酶洗涤剂对有机物进行清洗。清洗压力控

制在0.34-0.98Mpa(3.5-10kgf/cm2),清洗流速为原来水处理流速的2-3倍

『肆』 反渗透膜的性能指标

经常有客户问到在我们选择反渗透RO膜需要考虑哪些性能指标。通常分为三个:脱盐率、产水量、回收率。

1.RO反渗透膜的脱盐率和透盐率

RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98%(反渗透膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低)对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。

反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法:

RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×100%

RO膜的脱盐率=(1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×100%

RO膜的透盐率=100%–脱盐率

2.RO反渗透膜的产水量和渗透流率

RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。

RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。

3.RO反渗透膜的回收率

RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。

(1)RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×100%

(2)反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:

反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×100%

反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×100%

『伍』 反渗透膜是用什么材料做的

反渗透膜一般为四层,无纺布为基层,其上为聚砜支撑层,实际就是一层超滤膜,再上为脱盐层,材料为芳香族聚酰胺。最上为功能层,比如说抗污染,抗氧化材料等

『陆』 反渗透膜在使用过程中应注意什么

1、德兰梅尔反渗透膜必须保存于室温,室温保持在(7–32℃;40–95℉),不可专存放在阳光下直属射。

2、如果聚乙烯袋损坏,必须添加新的防腐剂溶液(亚硫酸氢钠)并气密密封以防止干燥和微生物生长。

3、反渗透膜元件在运行第一个小时,应将冲洗出的防腐液废水排出。

4、所有的膜元件出厂前都经过严格测试,并使用1.0%的亚硫酸氢钠(冬天时还要添加10%的丙二醇防冻液)溶液进行储藏处理,采用真空包装,外包装为硬纸箱。

5、使用与膜元件相兼容的化学药品,保护膜元件性能处于最佳状态。

『柒』 膜分离淡化海水,对膜的要求有哪些

海水淡化采用反渗透膜,是一种没有孔的膜,也叫半透膜,不是筛分原理,是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子,和氯根、硫酸根等阴离子,使水透过。采用错流过滤,较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。

膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。

『捌』 请问RO反渗透膜怎么分类干膜、湿膜、流体膜相关特征是什么市面常见品牌RO膜都属于那种分类的

在反渗透膜分离技术中,膜材料也是相当重要的一个课题。反渗透膜一般要具备以下性能:高脱盐率;高透水率;具有高机械强度和良好的柔韧性;化学稳定性好,耐氯以及酸、碱腐蚀,抗微生物侵蚀;抗污染性能强,适用pH范围广;制备简单,造价低,原料充足,便于工业化生产;耐压密性好,可在较高温度下使用。
目前主要的反渗透膜材料有醋酸纤维素类、芳香聚酰胺类和聚哌嗪酰胺类。醋酸纤维素反渗透膜为非对称膜,尽管在耐碱性、耐细菌性、产水量等方面不如聚酰胺膜,但因其具有优良的耐氯性、耐污染性至今仍在使用。芳香族聚酰胺可分为线性芳香族聚酰胺与交联芳香族聚酰胺,前者为非对称膜,后者为复合膜。这类膜因具有高交联密度和高亲水性的特点,以及优良的脱盐率、产水量、耐氧化性、有机物去除率和二氧化硅去除率等优点,可用于对去除溶质性能要求高的超纯水制造、海水淡化等方面。聚哌嗪酰胺类可分为线性聚哌嗪酰胺膜与交联聚哌嗪酰胺膜,后者已有产品上市。该膜具有产水量大、耐氯、耐过氧化氢的特点,可用于对脱盐性能要求高的净水处理和食品等方面。
按照操作压力反渗透膜可分为三类:高压反渗透膜、低压反渗透膜和超低压反渗透膜。高压反渗透膜用于海水脱盐,主要有五种:三醋酸纤维素中空纤维膜、直链全芳族聚酰胺中空纤维、交联全芳族聚酰胺卷式复合膜、芳基-烷基聚醚脲卷式复合膜及交联聚醚复合膜。原有苦咸水脱盐的反渗透操作压力高达2.8~4.2MPa,而采用低压反渗透膜可在1.4~2.0MPa的低操作压力下脱除盐分,能耗大大降低。另外,低压反渗透膜还可用于电子、制药工业高纯水的生产,食品工业废水处理,饮料用水生产等,使用低压反渗透膜,在减少设备费用、操作费用、提高生产能力的同时,还可以提高对某些有机和无机溶质的选择分离能力。超低压反渗透膜又称疏松反渗透膜或纳滤膜。
由于制膜工艺的不同,采用同种膜材料所制得的不同分离膜的性能将有很大的差别,所以合理先进的制膜工艺和最优的工艺参数是制备性能优良分离膜的重要保证。
用物理或化学的方法,或将物理和化学方法结合起来,可以制备具有良好分离性能的高分子分离膜。常用的制膜方法有相转化法(流涎、纺丝)和复合法等。
1、相转化法
相转化制膜的各种方法在第二章已经做了部分介绍。相转化法制膜大致可以分为以下六个阶段:
(1)将高聚物和添加剂溶于溶剂,配制制膜液;
(2)制膜液通过流涎法制成平板型和圆管型膜,或通过纺丝法可制成中空纤维型膜;
(3)使膜中的溶剂部分蒸发;
(4)将膜浸渍在对高聚物的非溶剂液体中(最常用的是水),液相的膜在水中凝固成型;
(5)对固化成型的膜进行热处理。非醋酸纤维素膜如芳香聚酰胺膜,一般不需要热处理;
(6)对膜进行预压处理。
制膜液中的聚合物浓度一般在10%~40%左右,溶液浓度太低时,膜的强度较低,实用性能较差;溶液浓度高,聚合物溶解效果较差,所制得的膜均一性不佳,性能得不到保证。采用的溶剂应能溶解聚合物,与水可混溶,而与其他组分不发生化学反应。若在常温下制膜,溶剂最好为低沸点极性溶剂,含量在60%~90%。添加剂要能与制膜液中的各组分相混溶,又要能溶于水,最好是高沸点的极性物质,一般含量在0%~30%。
为了提高膜的质量,在制膜过程中要注意以下几个方面:
(1) 纯化与熟化 由于极性高聚物和极性溶剂的吸水性,要注意恒定它们的含水量,必要时,高聚物和溶剂在配制膜液前需纯化;高聚物-溶剂-添加剂的完全溶解与熟化,且表面均匀的制膜液往往是分子分散的热力学不稳定体系,这种体系迟早会分相,制膜应在均相的情况下进行;制膜液中的机械杂质可以在惰性气体作用下采用200~240目的滤网以压滤方式除去;残存在制膜液中的气体可用减压法除去;含有丙酮等低沸点溶剂时,可采用静置法除去;为了防止溶剂的挥发和某些组分的自聚,制膜液应在密封避光的条件下保存备用。
(2) 对环境的要求 制膜时,要保证环境的清洁和流涎基体的洁净,为此,流延用的玻璃板需要用1:1的无水酒精和乙醚溶液进行清洗,这样可有效地去除油脂;制膜液流延时,要防止气体的夹带;流延和溶剂蒸发时要注意控制环境温度、湿度和其他条件的恒定,避免周围气流的湍动,气流的湍动往往是造成膜缺陷 (( 针孔和亮点的原因之一。
(3) 其他要求 膜在凝固成型时,为了使溶剂和添加剂从膜中完全浸出,根据膜的不同形式,需要保持数小时至数十天的时间;膜蒸发时接触空气的一侧是膜的表面活性层或称表面致密层,该致密层起分离的作用;膜的热处理使得膜的孔径收缩,从而导致分离率上升而通量下降,因而要注意控制热处理的时间和温度;膜在使用前还要进行预压处理,以稳定膜性能。
2、复合法
用相转化法制作的反渗透膜,对溶质起分离作用的仅是极薄的表面致密层,其厚度约为膜厚的1/100。膜的透过速度与表面致密层的厚度成反比,可以通过减小表面致密层的厚度提高膜的透过速度,但研究表明,要想制得厚度小于0.1(m的表面致密层是极为困难的。
在压力作用下,膜的压密使得膜的透过速度下降。膜的压密主要发生在介于表面致密层和下面多孔支撑层之间的过渡层,从而增加了膜的透过阻力。尽管有的研究指出,透过速度的下降与表面致密层的结构变化有关,但是只要操作压力不超过表面致密层高分子的屈服点,透过速度下降的主要原因仍在于过渡层的致密。因此,从减小表面致密层的厚度和解决过渡层压密的角度看,单纯依靠改进相转化法制膜工艺来提高膜性能是有限度的。
采用其它工艺分别制备致密的超薄脱盐层和多孔支撑层,然后将两部分进行复合,这样既可以减小表面致密层的厚度,又可以取消易引起压密的过渡层,还可以选择坚韧的材质制备多孔支撑层,选择高脱盐的材质制备超薄脱盐层,从而使膜同时具有较高的溶质分离率和溶剂透过速度,这是制作复合膜的基本设想。
1.复合法制膜的特点
(1)可以选用不同的材质制作超薄脱盐层和多孔支撑层,使它们的功能分别达到最优化,从而优化复合膜的性能。
(2)可以用不同方法制作高交联度和带离子性基团的超薄脱盐层,厚度可以控制到0.01(0.1(m,从而使得膜对无机物特别是对有机物具有良好的分离率和较高透水速度,同时还具有良好的物化稳定性和耐压密性。
(3)根据不同的应用特性,可以制作不同厚度的超薄脱盐层。
(4)大部分复合膜可以制成干膜,有利于膜的运输和保存。
目前,复合膜的制作通常是先制作多孔支撑层,然后直接在多孔支撑层上以各种方法制作超薄脱盐层。对多孔支撑层,要求有适当大小的孔密度、孔径和孔径分布,有良好的耐压密性和物化稳定性。由于聚砜原料廉价易得,制膜简单,有良好的机械强度和抗压密性,有良好的化学稳定性,无毒,能抗微生物降解,膜可进行干燥,并对透水速度影响不大,所以目前工业上绝大多数复合膜主要采用聚砜多孔支撑膜作为支撑层。
2.超薄脱盐层的主要制备方法
超薄脱盐层的主要制备方法有聚合物涂敷法、界面聚合法、原位聚合法、等离子体聚合法等。这些在第二章已做了介绍。另外,美国Oak Ridge国家原子能研究所还采用了一种称为动态成形法的 复合膜的制备方法。这种方法是以加压闭合循环流动的方式,使胶体粒子或微粒子附着沉积在多孔支撑体的表面,形成薄层底膜。然后再用高分子聚电解质的稀溶液,同样以加压闭合循环流动的方式,将它们附着沉积在底膜上,构成具有分离性能、双层结构的复合膜。
目前,关于复合膜形成机理的研究较少,以多胺类水溶液与酰氯类有机溶液在聚砜基膜表面的界面聚合为例,聚砜多孔膜吸收多胺类水溶液后,酰氯有机相溶液再在聚砜基膜的表面与基膜表面的水相进行界面聚合反应形成超薄脱盐层。由于溶质的性质和界面的性能,两相界面处的初始浓度很高。当两相接触时,反应迅速开始,两种单体在界面处的浓度迅速下降,界面处形成了一极薄的聚酰胺薄膜。当两种单体的反应时间过长时,进一步的反应受通过该薄膜的扩散速度控制。一般认为酰氯与多胺的反应是不可逆的亲核反应,反应速度为二级。
复合膜制备过程中,酰氯与胺类的反应时间一般都很短,在几秒到一分钟左右,因为复合的超薄脱盐层希望很薄,在50~300 nm之间。反应时间太长会使超薄脱盐层增厚,影响复合膜的传递性能和选择性能。复合过程中,两种单体的种类、两种单体在两相中的初始浓度及比例、有机相溶剂的种类、反应的温度和时间、酸接收剂的种类和浓度等对成膜的好坏都有较大的影响。另外,虽然界面反应对两种单体的准确当量比要求不严,但设法使两种单体以合适的当量比反应,将有利于形成高分子量的复合膜。
另外,缩聚反应的特点是在初期生成数目较多的不同聚合度的中间产物,随时间的延长,聚合度增加,所以先在常温下成膜,然后再在较高的温度下进一步反应,使超薄脱盐层的结构更加完善,从而有利于形成高分子量的复合膜。
总之,反渗透成膜过程中的每一工序,都有一系列影响膜性能的因素,制膜时要较好地利用这些因素的变化,协调其相互制约相互弥补的内在关系,从而制备性能较佳、质量满意的反渗透分离膜。

『玖』 反渗透膜产品主要有哪些用途

反复渗透膜的材质是什么?
反制渗透膜分哪几种材质?常见的反渗透膜材料有)醋酸纤维素反渗透膜、复合反渗透膜两大类。
目醋酸纤维素反渗透膜元件
一般用纤维素经酯化生成三醋酸纤维,再经二次水解成混合一、二、三醋酸纤维。影响膜的脱盐率与产水量最重要的因素是乙酰含量高则脱盐率高,但产水量少。
醋酸纤维素膜本质上的弱点是,随时间的推移,酯基官能团将水解,同时脱盐率逐渐下降而流量增加,随着水解作用的加强,膜更易受到微生物侵袭,同时膜本身也将失去它的功能和完整性。
复合反渗透膜元件
复合膜的主要支持结构是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物,其表面无松散纤维并且坚硬光滑,由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将微孔工程塑料聚砜浇注在非纺织物表面上,聚砜层表面的孔控制在大约15nm,屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在0.2um。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。

『拾』 反渗透膜用的材质是什么材质,对人体会不会有害

反渗透膜主要有哪些材质:

1.醋酸纤维素

醋酸纤维素也称乙酰纤维素或专纤维素醋酸酯。常用含属纤维素的棉花、木材等为原料,经过酯化反应和水解反应生成醋酸纤维素,然后加工成反渗透膜。

2.聚酰胺

聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺。在70年代主要应用的是脂肪族聚酰胺,如尼龙—4、尼龙—6和尼龙—66膜;最广泛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—酰肼和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。

3.复合膜

复合薄膜的特征是主要由以上两种材料组成,它是由非常薄的致密层和多孔支撑层复合而成。多孔支撑层也称基膜,用于增强机械强度的作用;致密层也称表层,起到脱盐作用,因此又称脱盐层。脱盐层厚度一般为50nm,最薄的为30nm。

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