A. 反滲透產水量下降的原因及處理方法
反滲透產水下降有下列原因:
1、反滲透膜組件堵塞,常見現象炒作壓力升高,前後壓差大於3公斤,濃水流量產水流量都減少。解決辦法,根據廠家的清洗方法進行化學清洗。
2、反滲透膜組件性能下降,常見現象膜組件前後壓差不大,濃水沒有異常現象。建議更換。
3、反滲透膜組件密封圈或者連接器密封圈脫落。常見現象濃水排放增大,產水降低水質很差。解決辦法更換新的密封圈。
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B. 反滲透法的特性
反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機物等。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦鹹水裝置,是解決無電和常規能源短缺地區人們生活用水問題的既經濟又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用於海水淡化,也適合於苦鹹水淡化。現有的淡化法中,反滲透淡化法是最經濟的,它甚至已經超過電滲析淡化法。由於反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發生相變化,膜僅起著「篩分」的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現有海水和苦鹹水淡化中,反滲透法是最節能的。反滲透膜分離的特點是它的「廣譜」分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。 與其他水處理方法相比具有無相態變化、常溫操作、設備簡單、效益高、佔地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優點。反滲透法脫鹽率及產水純凈程度都比電滲析法高,出水水質優於我國《生活飲用水衛生標准》,對高氟低礦化度苦鹹水通過反滲透法淡化,出水水質可達到我國《飲用純凈水衛生標准》。有資料表明,反滲透法淡化苦鹹水的能耗———電耗、水耗均低於電滲析法,而且反滲透法設備結構緊湊、佔地面積小、運行效果穩定可靠、符合「清潔生產」要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦鹹水淡化方法。
採用反滲透法對不同含鹽量的苦鹹水進行脫鹽淡化,淡化過程中,系統運行穩定。系統的脫鹽率達96 %以上,淡化水水質達到國家生活飲用水標准。反滲透系統苦鹹水淡化裝置具有較強的適應性,可根據原水的水質情況,調整運行參數來實現對不同含鹽量的苦鹹水連續進行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設備。 在水處理方面使用反滲透技術在全世界的公認度:
1、Harvard美國哈佛大學醫學院檢驗合格。
2、美國國家衛生試驗所檢驗標准。
National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
3、美國LOMA LINDA大學醫學院檢驗合格。
4、美國加洲ORANGE COUNTY自來水管理局獎賞。
5、Dr.T.C.McDANIEL美國醫學學會推薦。
6、Wcts檢驗合格。
7、CCEL檢驗超標准。
8、NASA美國太空總署採用太空梭裝備。
9、Coca cola(可口可樂)公司採用。
10、美國海軍採用使海水變淡水。 給水預處理對反滲透法安全運行是至關重要的。無論地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有機物和無機物。雖然反滲透能截留這些物質,但反滲透主要是用來脫鹽。如果反滲透給水中含有過多的濁度、懸浮物質,這些物質將會淤積在膜表面上,此外還可使水中硬度過高而結垢,這些將使流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢的嚴重結果。另外不同膜材料具有不同的化學穩定性,它們對p H、余氯、溫度、細菌、某些化學物質等的穩定性也有很大的影響,對給水預處理的要求也不同。一般來講,膜組件生產廠商均會提出給水水質指標。這些指標包括:
(1) 淤泥密度指數( S D I) 。該指數能較好地反映給水中膠體、濁度和懸浮物的含量,給水預處理後, S D I 越低對膜組件的使用年限越長, 一般要求S D I ≤4 。降低給水中的S D I ,可採取絮凝、沉澱、過濾等方法。
(2) p H。復合膜耐p H 范圍較寬(2~11) ,而三醋酸纖維素耐p H 范圍較窄(3~8) ,超過規定范圍膜易水解。調節p H 的另一個目的是降低給水中的鹼度。
(3)鹼度。鹼度是度量水樣中和酸的能力,能與酸中和的物質是氫氧根離子、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽和磷酸鹽等,鹼度與氫氧化物和碳酸鹽結垢有密切關系。鹼度過高就必須用酸中和加以破壞。
(4) 溫度。不同膜材料的耐溫能力有所不同。如復合膜耐溫可高達45 ℃,而三醋酸纖維膜則不能超過35 ℃,水溫度過高還會增加膜的壓密性,膜組件產水量會大大下降。此外較高的水溫( 超過25 ℃) 會加速細菌的繁殖,這時更要注意滅菌措施。
(5) 鐵錳的含量。鐵、錳易造成膜面上污垢的沉積。
(6) 硫酸鹽。硫酸鹽(如CaSO4 ) 不易清除,當硫酸鹽和鈣、鎂含量較高時,必須注意加防垢劑,嚴格控制水的回收率。
(7) 硬度。硬度主要指鈣離子和鎂離子的含量,它是碳酸鹽垢和硫酸鹽垢的主要成分。通過計算水中Lange2lier 飽和指數、Stiff 和Davis穩定指數可判斷結垢的趨勢。
(8)余氯。加氯滅菌也是反滲透淡化過程中不可少的過程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差別。三醋酸纖維素耐氯性能較好,可耐1. 0 mg/ L 的余氯,而復合膜則只能在低於0. 1 mg/ L 下運行。通過加入亞硫酸氫鈉可以降低余氯。
(9)總有機碳( TOC) 。TOC 過多可能引起微生物的污染,特別是經過殺菌消毒過程,如水溫較高,消毒分解的有機物,正是細菌的餌料,以致殘存的細菌繁殖更快,醋酸纖維素膜對此非常敏感。降低給水中的TOC ,可通過活性碳吸附。 雖然反滲透系統運行已證明是可靠的,但產生的故障報道也不少,如給水預處理不當、沒有按規定控制各種運行參數,均系操作不當引起。因此,反滲透淡化系統安全運行必須注意以下問題:
(1) 定期測試S D I 指數。S D I 過高,會造成膜組件的不可逆污染,縮短組件的壽命。
(2) 控制回收率。回收率過高,一方面使難溶鹽的組分超過溶度積而結垢,另一方面組件里的濃水流速過低,易於產生濃差極化引起結垢,同時不利於把水中膠體、懸浮物等排出。
(3) 注意膜組件的壓差。膜組件的初期壓差是很小的,如若壓差增大較快,預示膜組件被污染或結垢,必須查出原因,並予以糾正。
(4) 注意產水量和脫鹽率的變化,通常與壓差變化同時出現。如在短時間內,產水量和脫鹽率明顯變化,必須檢查預處理系統運行是否正常,如加葯量是否合適、過濾器是否漏砂等。 (1)反滲透系統對二價及多價陽陰離子的截留效果高於單價離子(表1) 。
表1 陰、陽離子截留率( %)
陽離子陰離子
Fe3 + Ca2 + Mg2 + K+ Na + SO2 -4 Cl - F - HCO -3
100. 0 98. 8 99. 5 98. 5 96. 5 98. 4 96. 4 96. 0 94. 7
(2 )反滲透系統對水質極差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦鹹水中的溶解性總固體、總硬度、鐵、錳、鈣、鎂、鉀、鈉、硫酸鹽、氯化物、二氧化硅等無機鹽的去除率為96 %~100 %;總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性固體等指標去除率大於 98 % ,出水水質優於國家和國際水質標准.
(3)反滲透系統對人體健康危害較大的氟化物去除率為96 % ,六價鉻去除率為92. 5 %。
(4)反滲透系統對污染性及毒理學指標、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %~83 %,低於上述無機鹽類去除率,但原水中污染性指標含量相對較低,40 %~83 %的去除率完全可以滿足生活飲用水衛生標准要求。
(5) 苦鹹水中,微生物含量在地表水、地下水中差異較大,反滲透系統對細菌總數檢測的去除率從44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明顯。
(6) 原水中毒理學指標及部分理化指標如銅、鋅、鉛、鉻、鎘、銀、汞、硒、氰、揮發酚類、三氯甲烷、四氯化碳、苯並(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均較低,大都低於檢驗方法的檢出下限,不做加標檢驗,難以從運行水質指標中確定反滲透器對它們的去除效果,但根據中國預防醫學科學院環境衛生監測所1997年7 月對一些反滲透裝置加標檢驗報告來看,上述指標的去除率絕大部分達到100 %。 鍋爐補給水、除鹽水設備------各種蒸汽鍋爐、火力發電廠、熱水爐、石化熱力鍋爐等補給水。
中水、廢水回用設備------石油化工、鋼鐵、市政、紡織印染等工業領域的中水、廢水回用。
電子工業用超純水設備------單晶硅、半導體晶片切割製造、半導體晶元、半導體封裝、引線框架、集成電路、液晶顯示器、導電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產品及各種元器件等生產工藝用純水。
一般工業用純水設備-----鍍膜玻璃、電鍍、表面塗裝、紡織印染、工業配液、工業產品清洗等用水。
生物醫葯行業用純水設備-----針劑、粉針劑、大輸液、生化製品用水、醫用無菌水、口服液等符合GMP標准。
精細化工行業用純水設備------化工工藝用水、化學葯劑、化妝品等用純水。
飲料、食品行業水處理設備---飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水、天然水、礦化水、啤酒生產用水、白酒勾兌用純水。
苦鹹水淡化、海水淡化設備。
膜分離設備--葯物分離、回收、濃縮、提純設備。
生活飲用水處理、賓館、樓宇、社區優質供水設備、直飲水工程。
C. 反滲透產水量下降什麼原因
以下幾種情況會導致反滲透產水量下降,可根據實際情況進行排查:內
1、工作壓力是否達到額定工容作壓力,根據反滲透膜的型號確定額定工作壓力,適當提高進水壓力,可以增加產水量。
2、反滲透膜發生污染,根據運行壓差可以判斷。
①顆粒狀污染:泥沙、前處理濾料細末等;
②生物性污染:細菌、病毒、藻類等;
③有機物污染:鐵、鋁氧化物等;
④無機物污染:碳酸鹽類垢、硫酸鹽類垢、氟、硅垢等。
針對性採取離線化學清洗,可以基本恢復產水量。
3、水溫的影響。反滲透的額定產水量是基於25℃設計,溫度每降低1℃,產水量下降2-3%。
希望我的回答能夠幫助到您!
D. 反滲透膜材質是什麼 ro反滲透膜什麼材質的好
反滲透膜是一層薄薄的材料,當膜的兩面受到一定的驅動力時,可以根據物質的物理和化學性質進行分離,在水處理領域應用廣泛,那麼反滲透膜是什麼材質的呢?
1、醋酸纖維素膜(CA膜)
醋酸纖維素是一種鬆散的白色顆粒狀或纖維狀粉末,無臭、無味、無毒、吸濕性強,是一種研究非常多的反滲透膜材料。盡管醋酸纖維素是一種很好的膜材料,但其分子鏈中存在的-COOR使其在較高溫度和酸鹼條件下容易被水解,而鹼性或酸性水解會使乙醯基消失。因此,純CA材料的使用受到一定的限制。
2、芳香族聚醯胺膜(PA膜)
芳香族聚醯胺由於其物理和化學穩定性、對強鹼、油酯和有機溶劑的抵抗力以及良好的機械強度而被廣泛用於膜工業。然而,由於PA膜在pH=6~10的條件下工作時帶電,水中的顆粒很容易沉積在膜表面,減少使用壽命。
3、殼聚糖類膜(Cs膜)
殼聚糖是由甲殼素分子脫去乙醯基得到的,來源廣泛,成膜性和生物相容性好,易於對其進行化學改性,由於自身分子結構特點,可與水分子形成較強的氫鍵,因此被用於反滲透制純水。且對鹼土金屬離子有很強的去除能力,所以它優於CA膜和聚醯胺膜,被認為是一種很有前途的膜材料,在國際上受到廣泛的關注。Cs膜經常被用作硬水軟化的反滲透膜,因為它對強鹼有抵抗力,對酸有交聯,而且不容易滋生微生物。
4、聚苯類反滲透膜
聚苯類如聚苯咪唑(PBD)、聚苯醚(PPO)等聚苯材料也因其耐高溫、耐酸鹼而受到廣泛關注,通過改性可以得到性能相對較好的膜材料。
5、復合反滲透膜
復合反滲透膜是由非常薄而緻密的保形層與高空隙率基膜復合而成,具有很大的實用價值,因為它們可以克服或改進基膜的缺點。
反滲透膜的材質眾多,在眾多的材質中,醋酸纖維素、聚醯胺和復合膜三種是比較常用的,這三種材質中,復合膜的效果更好。
復合膜的特徵是主要由以上兩種材料製成,它是以很薄的緻密層和多孔支撐層復合而成,多孔支撐層又稱基膜,起增強機械強度的作用;緻密層也稱表皮層,起脫鹽作用,故又稱脫鹽層。單一材料製成的反滲透膜不足之處在於:
1、緻密層和支持層之間存在被壓密的過渡層。
2、表皮層厚度最薄極限為100nm,很難通過減小膜厚度降低推動壓力。
3、脫鹽率與透水速度相互制約,因為同種材料很難兼具脫鹽和支撐兩者均優。
復合膜很好地解決了上述問題,它可以分別針對緻密層和支持層的要求選擇脫鹽性能好的材料和機械強度高的材料。從而復合膜的緻密層可以做得很薄,有利於降低拖動壓力;同時消除了過渡區,抗壓密性能好。
E. 反滲透膜使用注意事項有哪些
由於各地反滲透系統生產所用的水源不同,原水處理方法不同,生產方法回各異,致使反滲透答膜受到不同程度的污染,大量的懸浮物、膠體粘狀物、有機物、無機鹽、余氯、微生物等阻塞,極大影響了出水量及水的質量,生產廠家必須定期進行清洗。
GE反滲透膜清洗要求
用戶首先要確認所用GE反滲透膜元件的材料來咨詢和選擇消毒殺菌劑,避免造成RO膜損傷。
用戶可根據膜的組數及系統容量確定清洗液、消毒液的工作體積,確定清洗液、消毒液商品用量。
根據對系統調查、診斷,確定膜污染類型,選取相應葯劑進行清洗或殺菌。
清洗液.消毒殺菌液進入膜管前一定先要經過保安過濾器。
最佳清洗溫度25-35℃,如在低溫條件下使用,需適當延長清洗時間。
若系統存在多種污染類型,可依照有機物、無機物、微生物的順序分別清洗/殺菌,每道流程完成後,需用透過水清洗後再進行下一道流程。清洗液、消毒殺菌液均單一使用,不得混用。
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F. 反滲透膜的清洗 條件方法有哪些
清洗條件方法:
一懷能化廣水單牌低10%以上
一進水和濃水之間的標准化壓差上升了15%
一標准化透鹽率增加5%以上
以上的標准(基準)比較條件取自系統經過最初48小時運行時的操作性能。
反滲透膜清洗方法:
物理清洗方法:
1.停止裝置
緩慢地降低操作壓力,逐步停止裝置。急速停車造成的壓力急速下降會形成水錘,將會對管道、壓力容器以及膜元件造成沖擊性損傷。
2.調節閥門
首先全開濃縮水閥門;然後關閉進水閥門;接著全開產水閥門(如關閉系統後關閉了產水閥門)。如果錯誤的關閉產水閥門,壓力容器中的後端的膜元件可能因為產水背壓而造成膜元件機械性損傷。
3.清洗作業
首先啟動低壓清洗泵;然後緩慢地打開進水閥,同時觀察濃縮水流量計的流量;調節進水閥門直至流量和壓力調節到設計值;最後在10-15分鍾後慢慢地關閉進水閥門,停止進水泵。
化學清洗方法:
化學清洗系統通常包括一台化學混合箱和與之相配的泵、混合器、加熱器等。化學清洗常是根據運行經驗來決定(可以根據每列設備壓降讀數與運行時間的關系曲線,或是依據產水量、淡水水質和膜的壓降等)。化學清洗所用的葯劑和方法,需根據污染源來決定。為了保證效果,在化學清洗前要進行沖洗。沖洗前先降壓,再用2~3倍正常流速的進水沖洗膜,靠流體的攪動作用將污物從膜面從膜面剝離並沖走。
如果還是不清楚的話詳細的可以看網頁鏈接
G. 反滲透除鹽裝置的原理和常見問題是什麼
要了解反滲透法除鹽原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一種物理現象,當兩種含有不同濃度鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融和到均等為止。然而要完成這一過程需要很長時間,這個過程也稱為自然滲透。但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水向相反方向滲透,而鹽分剩下。由此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中,施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。
H. 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。
I. 反滲透設備用久了純水流量下降是什麼原因
1、膜水通量會隨著使用時間自然衰減;
2、有可能是膜出現了污堵,這要看系統的具體情況決定如何處理;