❶ 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。
❷ 反渗透膜的材料
复反渗透膜是实现反渗制透的核心元件,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。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在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。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。
❸ 常见的膜分离技术有哪些,分别适用于什么情况
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。
微滤
具体涉及领域主要有:医药工业、食品工业(明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等)、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。
超滤
早期的工业超滤应用于废水和污水处理。三十多年来,随着超滤技术的发展,如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。
纳滤
纳滤的主要应用领域涉及:食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。
反渗透
由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点,在国民经济各个部门都得到了广泛的应用,主要应用于水处理和热敏感性物质的浓缩,主要应用领域包括以下:食品工业、牛奶工业、饮料工业、植物(农产品)深加工、生物医药、生物发酵、制备饮用水、纯水、超纯水、海水、苦咸水淡化、电力、电子、半导体工业用水、医药行业工艺用水、制剂用水、注射用水、无菌无热源纯水、食品饮料工业、化工及其它工业的工艺用水、锅炉用水、洗涤用水及冷却用水。
其他
除了以上四种常用的膜分离过程,另外还有渗析、控制释放、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法等。
❹ 反渗透膜有哪几种
反渗透膜有哪几种?
1、聚四氟乙烯(PTFE):膜的特点是最广泛的化学兼容性、能耐受DMSO、THF、DMF、二氯甲烷,氯仿等强溶剂。应用:所有有机溶液的过滤,特别是其它滤膜不能耐受的强溶剂的过滤。本文介绍了反渗透膜的种类特点介绍。
2、混合纤维素酯:特点是孔径比较均匀、孔隙率高、无介质脱落、质地薄、阻力小、滤速快、吸附极小。用途:医药工业需热压灭菌的水针剂、大输液滤除微粒。对热敏性药物的除菌用0.45微米的滤膜(或0.2)溶液中微粒及油类不溶物的分析测定及水质污染指数测定。应用于体细胞杂交和线粒互补预测杂种优势研究等科研部门。
3、尼龙膜:特点是耐温性能良好可耐121℃饱和蒸汽热压消毒30min,最高工作温度60℃。化学稳定良好,能耐受稀酸、稀碱、醇类、酯类、油类、碳氢化合物、卤代烃及有机氧化物等多种有机和无机化合物。用途:电子、微电子、半导体工业水过滤、组织培养基过滤。药液过滤、饮料过滤、高纯化学制品过滤、水溶液和有机流动相的过滤。
4、聚丙烯:特点是无任何粘接剂、化学性能稳定、不易破损、耐高温,能经受高压灭菌。无毒无味,耐酸碱。用途:适用于制作各种粗、精滤器。折叠式滤芯。因此,膜也适用于各种行业。适用于饮料、医药等行业的板框压滤机滤膜。
❺ ro反渗透膜最常用的型号是什么
进口复品牌
陶氏常用型号BW系列产品制如BW30-365、BW30-400,还有抗污染的膜元件后面加FR
海德能常用型号PROC10、PROC20、CPA3-LD、ESPA1、ESPA2等
东丽常用型号TM系列及TML系列
GE常用型号AG8040F、AG8040-LF
国产品牌
通用型号8040及4040
❻ 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。
❼ MBR管式膜是指什么种类的膜,和常见的反渗透膜有区别吗
目前在水处理行业中,MBR膜生物反应器被投入大规模实际应用,膜生物反应器依据膜组版件,及原理权有不同的分类。MBR膜目前主要分四种:陶瓷膜、管式膜、中空纤维膜、平板膜。
有机管式膜作为膜元件的一种形式,适用于超滤、微滤、甚至是纳滤等膜分离技术,其优点是流道宽,料液在管内湍流流动,对料液的预处理精度要求低。管式膜易于清洗,除可用化学试剂清洗外,还可以用机械物理擦洗的方法。管式膜组件的压力损失小,因此其流道长(最长可串联48米),过滤效率高。
❽ 反渗透膜法常用工艺有哪些
反渗抄透膜法常用的工艺一般有袭几种吧,大体如下:
1、多介质过滤器+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
2、多介质过滤器+活性炭过滤器+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
3、盘式过滤器+超滤+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
4、多介质过滤器+超滤+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
5、高效纤维过滤器+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
6、多介质过滤器+软化+保安过滤器+反渗透(或双级反渗透);
7、其它的还有一些。
谢谢!
❾ 常用反渗透膜的孔径大小是多少
常用的反渗透按孔径来算的话为10的负9次方纳米