㈠ 超滤膜的简介
超滤膜是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的一种微孔过滤膜专。超滤膜采用压力差为推动力的膜过属滤方法为超滤膜过滤。以膜的额定孔径范围作为区分标准时压力差为推动力的膜过滤可区分为:微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02~10μm;超滤膜(UF)为0.001~0.02μm;逆渗透膜(RO)为0.0001~0.001μm。超滤膜的孔径只有几纳米到几十纳米,也就是说在膜的一侧施以适当压力,就能筛出大于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。
㈡ 十大反渗透膜品牌求推荐哪个牌子好
反渗透膜是一种核心构件,用于将水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等有效去除。这类膜使用高分子材料制成,如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。膜孔径非常小,一般在0.5~10nm之间,能有效分离水和溶剂。根据脱盐需求,经过研究筛选出醋酸纤维素和芳香聚酰胺两大类膜材料,复合膜则通过将这两种材料复合而成,具有更高的脱盐率和机械强度。
反渗透膜被广泛应用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等多个领域,尤其在海水及苦咸水淡化、工业纯水及电子级超纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理及特种分离过程中发挥重要作用。其工作原理是依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来,通过在高于溶液渗透压的作用下,溶剂逆着自然渗透的方向作反向渗透,从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。
反渗透膜行业竞争格局显示,全球市场主要由少数公司垄断。美国杜邦、日东电工集团/美国海德能、日本东丽、美国科氏、法国苏伊士、日本东洋纺等7家公司占据了高达90%以上的市场份额。虽然中国已成为全球反渗透膜生产国家之一,产量占比约为18.98%,消费量占比达到25.99%,但部分膜产品与发达国家仍存在差距,国产膜产品短期内较难与国际品牌在高端市场上形成竞争力。目前,我国本土企业正在努力发展,研发实力不断提高,未来国产反渗透膜品牌竞争力将不断增强。
全球反渗透膜市场的主要品牌包括美国陶氏、美国海德能、日本东丽、韩国世韩、时代沃顿-汇通和匈牙利苏伊士GE等。这些品牌在技术、产品质量和客户服务方面表现突出,能够提供高性能的反渗透膜产品。在面对国产反渗透膜与国际品牌竞争时,国内企业需要在技术研发、产品质量、性能优化和市场布局等方面持续努力,以缩小差距,实现国产反渗透膜在高端市场的应用。
反渗透膜标准较为统一,产品主要差距体现在产水量和脱盐率。反渗透膜在海水淡化和净水装置中的应用不断扩大,市场规模持续增长。国内外企业通过技术创新和市场拓展,不断提升产品性能和应用范围。中国水处理膜产业虽然在产能和销售量方面实现了快速增长,但仍面临原始创新不足、低端产品同质化严重、高端产品依赖进口等挑战。针对这些问题,建议强化顶层设计,加大科技创新力度,优化产业布局,加强与高校和科研院所的合作,鼓励社会资本进入,以促进反渗透膜行业的健康发展和企业做大做强。
㈢ 膜材的材料组成
1.醋酸纤维素: 醋酸纤维素(CA)膜是由二醋酸纤维素和三醋酸纤维素的铸膜液及二者混合物浇铸而成。随着乙酰基含量的增加,盐截留率与化学稳定性增加而水通量下降。Loeb-Sourirajan 不对称结构是使用一“医用刮刀”(“doctor blade”)把CA、乙醇或乙醚溶液浇铸在一多孔基片(如帆布)上,表面经空气干燥产生一薄皮层而形成。在较大孔层之上的致密表皮是由约0.2μm厚的薄层组成,膜的总厚度约100μm.该技术也可用于管状的和中空纤维状膜的浇铸。
CA膜的化学稳定性差,在运转期间会发生水解, 其水解速度与温度及pH条件有关。醋酸纤维素膜可在温度0~30℃及pH值4.0~6.5下连续操作。这些东丽膜产品也会被生物侵蚀, 但由于它们具有可连续暴露在低含氯量环境下的能力,故可以消除生物侵蚀。膜稳定性差的结果导致膜截留率随操作时间增长而下降。然而, 这些材料的普及是由于它们具备广泛的来源和低廉的价格。
2.芳香聚酰胺:不对称芳香聚酰胺(Aramid)膜(Richter和Hoehn 1971)以中空纤维形式为所首创。这些纤维是由溶液纺丝而成。由控制纺丝液溶剂的蒸发在纤维外表面形成约0.1~1.0μm的致密表皮层。余下的纤维结构是约26μm厚的一层多孔支撑结构。盐的截流作用发生在致密层。为了进一步提高截留性能,当中空纤维膜用于苦咸水脱盐时,对膜采用聚乙烯基甲基醚(PT-A)进行后处理,用于海水脱盐则用PT-A与鞣酸(PT-A)作后处理。
与纤维素膜相比,芳香聚酰胺膜的特点是具有优良的化学稳定性。它们能在温度0~30℃ pH4~11件连续操作,且不会被生物侵蚀。然而芳香聚酰胺膜若连续暴露在含氯环境中,则易受氯侵蚀,因此,对他们处理的进料液进行脱氯是重要的。
3. 薄膜复合膜:美国内政部盐水局于年代中期基金资助的North Star Research 和Development Institute(位于 Minneapolis)的工作( Francis 1966; Rozelle等 1967)导致了薄膜复合膜的发展。Universal Oil Procts的 Fluid Systems Division( Riley等1967)在70年代中期推出了它的商品(薄膜复合物)膜,而FilmTec公司在80年代初期推出了它的FT30复合膜(Cadotte等1980) 。在这些膜结构中,超薄栅层在一多孔织物支撑体上的微孔聚砜表面上形成(即0.2μm厚)。该聚砜上的栅层是由聚酰胺或聚脲的就地界面聚合技术产生的。
薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关,其最主要的特点是有较大的化学稳定性,在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0~40℃及pH2~12间连续操作。像芳香聚酰胺一样,这些材料的抗氯及其他氧化物的性能差。 反渗透膜 (什么是反渗透膜?) 需要制成一定构型才可用于水处理。如今膜的构型主要有平板式,管式,卷式和中空纤维式,但常用于水处理的是卷式和中空纤维式两种。
对于卷式构型,常用膜有醋酸纤维素膜和复合膜,利用这些膜制成膜元件,把膜元件放在压力容器中构成膜组件。用于制作卷式构型的膜一般先制成平整的膜,醋酸纤维素膜的结构见图1,上部有一层致密的薄层(0.1-1.0μmm),即脱盐层,脱盐层下面有一层稍厚(100~200μm)的多孔支撑层,水很容易通过致密层流向多孔层。致密层是半透膜层,能有效阻止盐分的通过,起脱盐作用。
复合膜由三层组成,它们是:最上面的超薄脱盐层、中间的多孔的聚砜内夹层,最下面的聚酯支撑网层。由于聚酯支撑层不很平坦和多孔,不能用来直接支撑脱盐层,因而在该支撑层上面浇注一层聚砜微孔层,用于直接支撑脱盐层。聚砜层表面孔径可控制在0.015μm。脱盐层厚度为0.2μm,在聚砜层的支撑下,能承受较高的压力,抗机械压力和化学侵蚀能力强。
对于中空纤维构型,利用芳香族聚酰胺膜制成的众多中空纤维直接装配在压力容器内,构成用于水脱盐的基本单元--膜组件。
无论是卷式还是中空纤维式,对其构型的共同要求如下:
1) 对膜能提供适当的机械支撑,以便承受一定的给水压力;
2) 能使给水,浓水和产品水各行其道,不混合;
3) 使有一定压力的给水在通过膜面上时,能均匀分布,并有良好的流动状态,是浓差计划降至最低;
4) 膜本身具有的脱盐率和透水量能在构型中得到充分的利用;
5) 膜面积能得到最大限度的利用
6) 便于贮存,运输,装卸和更换;
7) 易于制造,维护方便,牢固且安全可靠;
8) 价格有竞争力。
1. 螺旋卷式
首先叙述卷式膜元件的概念。叶片有两张平展开的膜和一张聚酯织物组成,聚酯织物在两张膜的中间,叶片一端胶接起来形成一个袋,另一端(伸出来的聚酯织物)与带孔的PVC管粘接。叶片之间有塑料网,它们一起沿PVC中心管卷绕形成卷式构型。塑料端部装置粘接到卷式的叶片两端,一端起反伸缩装置(ATD)的作用,另一端起浓水密封的载体作用。玻璃钢(FRP)材料的外表面保护卷式构型。这样,形成了一个完整的膜元件。
卷式膜元件装入压力容器内试验,性能符合要求即可出售。前面提到的聚酯织物是起产品水收集通道的作用。塑料网一是作为浓水(给水)通道;二是起加强给水通道水流紊动的作用,以便把浓差极化减少到最低程度。因为卷式反渗透装置的给水从膜元件的给水端流向浓水端,并平行于膜表面,这种水流方向就有浓差极化的倾向,因而叶片之间的塑料网是极为重要的。
卷式膜元件广泛用于苦咸水的脱盐,用于要求产水量较大的脱盐时,通常使用直径为101.6mm(4in) 或203.2mm(8in ),长度为1016mm (40in)或1524mm(60in)的膜元件。
把一个或几个膜元件连接起来,装在圆筒形的压力容器内,即构成卷式膜组件。
压力给水进入第一个膜元件,并在该膜元件的螺旋卷绕之间的通道内流动。一部分给水渗透过膜,并通过卷式通道流到膜元件中心的产品水收集管,另一部分给水沿着膜元件长度方向继续流动至第二个膜元件,这一过程依次进行。每个膜元件的产品水通过公共产品水管流成。当给水每通过下一个膜元件时,给水浓度增大,流过最后一个膜元件时,给水成为浓水,并排出压力容器。
2. 中空纤维式:
众多中空纤维膜装配在压力容器内构成中空纤维式膜组件。如今常用的是杜邦公司生产的用于苦咸水脱盐的B-9型中空纤维膜组件,现以此为例说明。中空纤维外径为85μm,内径为42μm,壁厚为21.5μm。该纤维在其表面有一层很薄得致密层(即芳香族聚酯胺膜的脱盐层),该层用以阻止盐的透过,而能使水流稳定通过。在此薄层下面有一较厚的同样材料的多孔层,用来支撑脱盐层。该层能让水通过它流至中空纤维的内孔。
中空纤维比人的头发还细,尽管其壁薄,外径与内径比率差少为2:1,犹如厚壁圆柱,但其有自支撑作用,且强度足够承受较高的压力而不变形,不损坏。
对处理水量较大的系统,可使用102×1194或203×1219的膜组件。压力容器内几乎全部充满纤维束,在纤维之间有约25μm的水通路。纤维束间是用无纺布隔开的,然后缠绕,整个纤维束分24层,纤维束最外层包有导流网,以利浓水导流。,空心纤维在压力容器内呈U型平行排列,在纤维中间的进水管道的一端用于进加压后的给水,另一端封堵密封,在其长度方向上有很多孔。纤维束的U型底部一端用环氧树脂固定密封,另一端通过环氧树脂板固定,并敞开中空纤维孔。进水管道内的水径向流往纤维束里的许多纤维。有一部分水渗透进中空纤维孔内,成为产品水,经环氧树脂圆环引出,另一部分在纤维束外边缘(即压力容器内边缘)轴向流往压力容器的端部,成为浓水,不断排走,并依靠O型密封环防止给水,浓水和产品水的混合。 组合 基材 涂层 1 玻璃纤维 聚四氟乙烯 2 玻璃纤维 氟化树脂 3 玻璃纤维 聚氯乙烯 4 聚酯类纤维 聚氯乙烯 5 聚乙烯醇类纤维 聚氯乙烯 6 聚酰胺类纤维 聚氯乙烯 注:表中的氟化树脂是指除了聚四氟乙烯以外的氟化树脂 。
㈣ 纳透膜是什么膜,和反渗透膜和超滤膜的区别是什么
纳滤和反渗透都是复合膜,超滤是聚烯烃,聚砜类。纳滤主要去除二价离子。钠版透膜:孔径在权1nm以上,一般1-2nm。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。 最明显的区别就是,孔径很小,一般用来做离子过滤的。 反渗透膜 实现反渗透的核心元件,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。