ro膜脫鹽層制備
⑴ 請問RO反滲透膜怎麼分類干膜、濕膜、流體膜相關特徵是什麼市面常見品牌RO膜都屬於那種分類的
在反滲透膜分離技術中,膜材料也是相當重要的一個課題。反滲透膜一般要具備以下性能:高脫鹽率;高透水率;具有高機械強度和良好的柔韌性;化學穩定性好,耐氯以及酸、鹼腐蝕,抗微生物侵蝕;抗污染性能強,適用pH范圍廣;制備簡單,造價低,原料充足,便於工業化生產;耐壓密性好,可在較高溫度下使用。
目前主要的反滲透膜材料有醋酸纖維素類、芳香聚醯胺類和聚哌嗪醯胺類。醋酸纖維素反滲透膜為非對稱膜,盡管在耐鹼性、耐細菌性、產水量等方面不如聚醯胺膜,但因其具有優良的耐氯性、耐污染性至今仍在使用。芳香族聚醯胺可分為線性芳香族聚醯胺與交聯芳香族聚醯胺,前者為非對稱膜,後者為復合膜。這類膜因具有高交聯密度和高親水性的特點,以及優良的脫鹽率、產水量、耐氧化性、有機物去除率和二氧化硅去除率等優點,可用於對去除溶質性能要求高的超純水製造、海水淡化等方面。聚哌嗪醯胺類可分為線性聚哌嗪醯胺膜與交聯聚哌嗪醯胺膜,後者已有產品上市。該膜具有產水量大、耐氯、耐過氧化氫的特點,可用於對脫鹽性能要求高的凈水處理和食品等方面。
按照操作壓力反滲透膜可分為三類:高壓反滲透膜、低壓反滲透膜和超低壓反滲透膜。高壓反滲透膜用於海水脫鹽,主要有五種:三醋酸纖維素中空纖維膜、直鏈全芳族聚醯胺中空纖維、交聯全芳族聚醯胺卷式復合膜、芳基-烷基聚醚脲卷式復合膜及交聯聚醚復合膜。原有苦鹹水脫鹽的反滲透操作壓力高達2.8~4.2MPa,而採用低壓反滲透膜可在1.4~2.0MPa的低操作壓力下脫除鹽分,能耗大大降低。另外,低壓反滲透膜還可用於電子、制葯工業高純水的生產,食品工業廢水處理,飲料用水生產等,使用低壓反滲透膜,在減少設備費用、操作費用、提高生產能力的同時,還可以提高對某些有機和無機溶質的選擇分離能力。超低壓反滲透膜又稱疏鬆反滲透膜或納濾膜。
由於制膜工藝的不同,採用同種膜材料所製得的不同分離膜的性能將有很大的差別,所以合理先進的制膜工藝和最優的工藝參數是制備性能優良分離膜的重要保證。
用物理或化學的方法,或將物理和化學方法結合起來,可以制備具有良好分離性能的高分子分離膜。常用的制膜方法有相轉化法(流涎、紡絲)和復合法等。
1、相轉化法
相轉化制膜的各種方法在第二章已經做了部分介紹。相轉化法制膜大致可以分為以下六個階段:
(1)將高聚物和添加劑溶於溶劑,配製制膜液;
(2)制膜液通過流涎法製成平板型和圓管型膜,或通過紡絲法可製成中空纖維型膜;
(3)使膜中的溶劑部分蒸發;
(4)將膜浸漬在對高聚物的非溶劑液體中(最常用的是水),液相的膜在水中凝固成型;
(5)對固化成型的膜進行熱處理。非醋酸纖維素膜如芳香聚醯胺膜,一般不需要熱處理;
(6)對膜進行預壓處理。
制膜液中的聚合物濃度一般在10%~40%左右,溶液濃度太低時,膜的強度較低,實用性能較差;溶液濃度高,聚合物溶解效果較差,所製得的膜均一性不佳,性能得不到保證。採用的溶劑應能溶解聚合物,與水可混溶,而與其他組分不發生化學反應。若在常溫下制膜,溶劑最好為低沸點極性溶劑,含量在60%~90%。添加劑要能與制膜液中的各組分相混溶,又要能溶於水,最好是高沸點的極性物質,一般含量在0%~30%。
為了提高膜的質量,在制膜過程中要注意以下幾個方面:
(1) 純化與熟化 由於極性高聚物和極性溶劑的吸水性,要注意恆定它們的含水量,必要時,高聚物和溶劑在配製膜液前需純化;高聚物-溶劑-添加劑的完全溶解與熟化,且表面均勻的制膜液往往是分子分散的熱力學不穩定體系,這種體系遲早會分相,制膜應在均相的情況下進行;制膜液中的機械雜質可以在惰性氣體作用下採用200~240目的濾網以壓濾方式除去;殘存在制膜液中的氣體可用減壓法除去;含有丙酮等低沸點溶劑時,可採用靜置法除去;為了防止溶劑的揮發和某些組分的自聚,制膜液應在密封避光的條件下保存備用。
(2) 對環境的要求 制膜時,要保證環境的清潔和流涎基體的潔凈,為此,流延用的玻璃板需要用1:1的無水酒精和乙醚溶液進行清洗,這樣可有效地去除油脂;制膜液流延時,要防止氣體的夾帶;流延和溶劑蒸發時要注意控制環境溫度、濕度和其他條件的恆定,避免周圍氣流的湍動,氣流的湍動往往是造成膜缺陷 (( 針孔和亮點的原因之一。
(3) 其他要求 膜在凝固成型時,為了使溶劑和添加劑從膜中完全浸出,根據膜的不同形式,需要保持數小時至數十天的時間;膜蒸發時接觸空氣的一側是膜的表面活性層或稱表面緻密層,該緻密層起分離的作用;膜的熱處理使得膜的孔徑收縮,從而導致分離率上升而通量下降,因而要注意控制熱處理的時間和溫度;膜在使用前還要進行預壓處理,以穩定膜性能。
2、復合法
用相轉化法製作的反滲透膜,對溶質起分離作用的僅是極薄的表面緻密層,其厚度約為膜厚的1/100。膜的透過速度與表面緻密層的厚度成反比,可以通過減小表面緻密層的厚度提高膜的透過速度,但研究表明,要想製得厚度小於0.1(m的表面緻密層是極為困難的。
在壓力作用下,膜的壓密使得膜的透過速度下降。膜的壓密主要發生在介於表面緻密層和下面多孔支撐層之間的過渡層,從而增加了膜的透過阻力。盡管有的研究指出,透過速度的下降與表面緻密層的結構變化有關,但是只要操作壓力不超過表面緻密層高分子的屈服點,透過速度下降的主要原因仍在於過渡層的緻密。因此,從減小表面緻密層的厚度和解決過渡層壓密的角度看,單純依靠改進相轉化法制膜工藝來提高膜性能是有限度的。
採用其它工藝分別制備緻密的超薄脫鹽層和多孔支撐層,然後將兩部分進行復合,這樣既可以減小表面緻密層的厚度,又可以取消易引起壓密的過渡層,還可以選擇堅韌的材質制備多孔支撐層,選擇高脫鹽的材質制備超薄脫鹽層,從而使膜同時具有較高的溶質分離率和溶劑透過速度,這是製作復合膜的基本設想。
1.復合法制膜的特點
(1)可以選用不同的材質製作超薄脫鹽層和多孔支撐層,使它們的功能分別達到最優化,從而優化復合膜的性能。
(2)可以用不同方法製作高交聯度和帶離子性基團的超薄脫鹽層,厚度可以控制到0.01(0.1(m,從而使得膜對無機物特別是對有機物具有良好的分離率和較高透水速度,同時還具有良好的物化穩定性和耐壓密性。
(3)根據不同的應用特性,可以製作不同厚度的超薄脫鹽層。
(4)大部分復合膜可以製成干膜,有利於膜的運輸和保存。
目前,復合膜的製作通常是先製作多孔支撐層,然後直接在多孔支撐層上以各種方法製作超薄脫鹽層。對多孔支撐層,要求有適當大小的孔密度、孔徑和孔徑分布,有良好的耐壓密性和物化穩定性。由於聚碸原料廉價易得,制膜簡單,有良好的機械強度和抗壓密性,有良好的化學穩定性,無毒,能抗微生物降解,膜可進行乾燥,並對透水速度影響不大,所以目前工業上絕大多數復合膜主要採用聚碸多孔支撐膜作為支撐層。
2.超薄脫鹽層的主要制備方法
超薄脫鹽層的主要制備方法有聚合物塗敷法、界面聚合法、原位聚合法、等離子體聚合法等。這些在第二章已做了介紹。另外,美國Oak Ridge國家原子能研究所還採用了一種稱為動態成形法的 復合膜的制備方法。這種方法是以加壓閉合循環流動的方式,使膠體粒子或微粒子附著沉積在多孔支撐體的表面,形成薄層底膜。然後再用高分子聚電解質的稀溶液,同樣以加壓閉合循環流動的方式,將它們附著沉積在底膜上,構成具有分離性能、雙層結構的復合膜。
目前,關於復合膜形成機理的研究較少,以多胺類水溶液與醯氯類有機溶液在聚碸基膜表面的界面聚合為例,聚碸多孔膜吸收多胺類水溶液後,醯氯有機相溶液再在聚碸基膜的表面與基膜表面的水相進行界面聚合反應形成超薄脫鹽層。由於溶質的性質和界面的性能,兩相界面處的初始濃度很高。當兩相接觸時,反應迅速開始,兩種單體在界面處的濃度迅速下降,界面處形成了一極薄的聚醯胺薄膜。當兩種單體的反應時間過長時,進一步的反應受通過該薄膜的擴散速度控制。一般認為醯氯與多胺的反應是不可逆的親核反應,反應速度為二級。
復合膜制備過程中,醯氯與胺類的反應時間一般都很短,在幾秒到一分鍾左右,因為復合的超薄脫鹽層希望很薄,在50~300 nm之間。反應時間太長會使超薄脫鹽層增厚,影響復合膜的傳遞性能和選擇性能。復合過程中,兩種單體的種類、兩種單體在兩相中的初始濃度及比例、有機相溶劑的種類、反應的溫度和時間、酸接收劑的種類和濃度等對成膜的好壞都有較大的影響。另外,雖然界面反應對兩種單體的准確當量比要求不嚴,但設法使兩種單體以合適的當量比反應,將有利於形成高分子量的復合膜。
另外,縮聚反應的特點是在初期生成數目較多的不同聚合度的中間產物,隨時間的延長,聚合度增加,所以先在常溫下成膜,然後再在較高的溫度下進一步反應,使超薄脫鹽層的結構更加完善,從而有利於形成高分子量的復合膜。
總之,反滲透成膜過程中的每一工序,都有一系列影響膜性能的因素,制膜時要較好地利用這些因素的變化,協調其相互制約相互彌補的內在關系,從而制備性能較佳、質量滿意的反滲透分離膜。
⑵ 超濾膜和RO膜有什麼區別
反滲透膜和反來滲透膜主要有自以下三個區別:
1、供水量是不一樣的
反滲透膜主要用於生活飲用水。隨著反滲透技術的不斷完善,反滲透供水已經能夠滿足整個廚房的用水量。超濾膜供水僅適用於家庭、洗滌。
2、標准不同
反滲透膜標准較高。超濾膜每毫升水有100菌落合格,反滲透膜每毫升水有20菌落合格。可以說反滲透膜的標准比超濾膜高4倍。
3、孔徑相差很大
反滲透膜的孔徑僅為超濾膜孔徑的1/100,因此反滲透膜可以去除水中極小的有機分子污染,如化學有機物和有機農葯污染。超濾膜則不然。反滲透膜還具有軟化水質的作用,將硬水變成軟水。
⑶ 有機物污堵對反滲透膜的脫鹽層影響怎麼樣離線清洗結束後脫鹽率下降是否與有機物對膜脫鹽層損傷有關
是這樣的,酸鹼清洗,雖然膜的耐酸鹼PH是2-13,但是酸鹼畢竟有腐蝕,還是有影響的。膜的壽命一般是3-5年,清洗後,脫鹽率會下降,如果下降的比較多,就需要更換新膜了。
⑷ ro膜的脫鹽率怎麼算
脫鹽率=[(進水TDS-產水TDS)/進水TDS]*100%=98%
若是知道進水和產水的電導率,計算脫鹽率的方法是一樣的
⑸ 陶氏高脫鹽RO膜使用過程都有哪些常見問題需要注意
陶氏高脫鹽RO膜使用過程需要注意:
反滲透組件要輕拿輕放,並注意保護,由於反滲透組件是精密器材,所以在使用安裝時要小心,要輕拿輕放,更不能甩壞。組件若停用,要先用清水沖洗干凈後,加0.5%甲醛水溶液進行消毒滅菌,並密封好。如冬天組件還要進行防凍處理,否則組件可能報廢。
由於每根反滲透組件在出廠前加入保護液,使用前要徹底沖洗組件中的保護液,先用低壓(0.1MPa)給水沖洗1小時,然後再用高壓(0.2MPa)給水沖洗1小時,無論低壓還是高壓沖洗時,系統的產水排放閥均應全部打開。在使用產水時,應檢查並確認產品水中不含有任何殺菌劑。
⑹ RO膜的脫鹽率多少算合格
98%以上
⑺ 熱電站脫鹽水制水工藝
反滲透是一種藉助於選擇透過(半透過)性膜的工力能以壓力為推動力的膜分離技術,當系統中所加的壓力大於進水溶液滲透壓時,水分子不斷地透過膜,經過產水流道流入中心管,然後在一端流出水中的雜質,如離子、有機物、細菌、病毒等,被截留在膜的進水側,然後在濃水出水端流出,從而達到分離凈化目的。
反滲透設備應用膜分離技術,能有效地去除水中的帶電離子、無機物、膠體微粒、細菌及有機物質等。是高純水制備、苦鹹水脫鹽和廢水處理工藝中的最佳設備。廣泛用於電子、醫葯、食品、輕紡、化工、發電等領域。
反滲透超純水設備典型工藝流程為:
1: 預處理-反滲透-純化水箱-離子交換器-紫外燈-純水泵-用水點
2: 預處理-一級反滲透-二級反滲透(正電荷反滲膜)-純化水箱-純水泵-紫外燈-用水點
3: 預處理-反滲透-中間水箱-中間水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外燈-用水點
4: 預處理→紫外線殺菌裝置→一級RO裝置→二級RO裝置→中間水箱→EDI裝置→脫氧裝置→氮封純水箱→除TOC UV裝置→拋光混床→超濾裝置→用水點
水質符合美國ASTM標准,電子部超純水水質標准(18MΩ*cm,15MΩ*cm,2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四級)
一般包括預處理系統、反滲透裝置、後處理系統、清洗系統和電氣控制系統等。
預處理系統一般包括原水泵、加葯裝置、石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器等。其主要作用是降低原水的污染指數和余氯等其他雜質,達到反滲透的進水要求。預處理系統的設備配置應該根據原水的具體情況而定。
反滲透裝置主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼(壓力容器)、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質,使出水滿足使用要求。
後處理系統是在反滲透不能滿足出水要求的情況下增加的配置。主要包括陰床、陽床、混床、殺菌、超濾、EDI等其中的一種或者多種設備。後處理系統能把反滲透的出水水質更好的提高,使之滿足使用要求。
清洗系統主要有清洗水箱、清洗水泵、精密過濾器組成。當反滲透系統受到污染出水指標不能滿足要求時,需要對反滲透進行清洗使之恢復功效。
電氣控制系統是用來控制整個反滲透系統正常運行的。包括儀表盤、控制盤、各種電器保護、電氣控制櫃等。
超濾設備,是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。超濾設備就是以超濾膜為核心產品對水質進行過濾。產出來的水就是我們通常所說的礦泉水。
以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,所用操作壓差在0.1—0.5MPa。
在水處理領域中,超濾設備可以除去水中的細菌、病毒、熱源和其它膠體物質,因此用於製取電子工業超純水、醫葯工業中的注射劑、各種工業用水的凈化以及飲用水的凈化。
超濾設備廣泛用於物質的分離、濃縮和提純,還承接其他環保水處理工程. 超濾技術是一種廣泛用於水的凈化,溶液分離、濃縮,以及從廢水中提取有用物質,廢水凈化再利用領域的高新技術。特點是使用過程簡單,不需加熱,能源節約,低壓運行,裝置佔地面積小。
中空纖維超濾膜是超濾技術中最為成熟與先進的一種形式。中空纖維外徑
⑻ 史密斯凈水器里的ro膜(反滲透膜)是用什麼材質做的
反滲透膜都是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜,通常用高分子材料回製成。如醋酸纖維素膜、芳答香族聚醯肼膜、芳香族聚醯胺膜。
反滲透膜的結構,有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚醯胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。
(8)ro膜脫鹽層制備擴展閱讀:
反滲透膜對溶解性的鹽等無機分子和分子量大於100的有機物起截留作用,另一方面,水分子可以自由地透過反滲透膜,典型的可溶性鹽的脫除率為>95~99%。操作壓力從進水為苦鹹水時的7bar(100psi)到海水時的69bar(1,000psi)。
納濾能脫除顆粒在1nm(10埃)的雜質和分子量大於200~400的有機物,溶解性固體的脫除率20~98%,含單價陰離子的鹽(如NaCl或 CaCl2)脫除率為20~80%。
⑼ 反滲透脫鹽的原理是什麼
我就簡單的來說一下吧,反滲透的主要是它有一種特別的膜。這種模式可以通過水分回子,但是並答不能夠通過水中的各種鹽離子,例如氯離子,鈉離子等等。並且在加壓的情況下能夠完成這樣的滲透操作。
這樣在壓力的情況下,水分子就可以通過反滲透膜到達另一邊。在那邊的話就是得到了脫鹽以後的淡水了。
⑽ ro膜清洗後脫鹽率低怎麼辦
這是很正常的,清洗後能夠完全復原的話,膜生產企業就可以關張了。
一般的說,家用機或內已經擊容穿的膜較難以恢復,沒有清洗的必要。工程機清洗以後的脫鹽率恢復到60~80%不等,還看膜污堵程度、清洗工藝、洗膜技術等等因素有關。