反滲透、納濾材料及制備

1、天津工業(yè)大學(xué)天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院 環(huán)境工程系環(huán)境工程系 膜法水處理技術(shù)膜法水處理技術(shù)反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料 到目前為止，國際上通用的反滲透、納濾膜材料主要有： 醋酸纖維素醋酸纖維素 芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺 兩類膜材料有各自的特點(diǎn)，下面從非對稱膜和復(fù)合膜的角度來介紹。反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料1960CALoeb-Sourirajan 研制出世界第一張不對稱研制出世界第一張不對稱RO膜膜1963CAManjikion的改性膜的改性膜1968CACTASalta

2、natall研制的共混膜研制的共混膜1968-PA美美Monsanto，Du Pont公司發(fā)現(xiàn)其優(yōu)異公司發(fā)現(xiàn)其優(yōu)異RO性能性能1969S-PPO通用電氣公司開發(fā)的廢水處理膜通用電氣公司開發(fā)的廢水處理膜1970B-9(-PA)杜邦公司推出的苦咸水脫鹽中空纖維膜杜邦公司推出的苦咸水脫鹽中空纖維膜1970CTA美國陶氏化學(xué)公司的脫鹽中空纖維膜美國陶氏化學(xué)公司的脫鹽中空纖維膜1971PBI美國美國Celanese Research公司開發(fā)的耐熱膜公司開發(fā)的耐熱膜1972S-PS法國法國Phone-Poulence, S. A公司開發(fā)的耐熱膜公司開發(fā)的耐熱膜1972聚哌嗪酰胺聚哌嗪酰胺意大利意大利Cre

3、dali開發(fā)的耐氯膜開發(fā)的耐氯膜1973B-10(-PA)杜邦公司推出的海水脫鹽中空纖維膜杜邦公司推出的海水脫鹽中空纖維膜非對稱膜的發(fā)展概況非對稱膜的發(fā)展概況反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料復(fù)合膜的發(fā)展概況復(fù)合膜的發(fā)展概況1970NS-100聚乙烯亞胺與甲苯二異氰酸酯在聚乙烯亞胺與甲苯二異氰酸酯在PS支撐膜上形成的復(fù)合膜支撐膜上形成的復(fù)合膜1972NS-200糠醇在糠醇在PS支撐膜上就地聚合成膜支撐膜上就地聚合成膜1975PA-300已二胺改性聚環(huán)氧氯丙烷與間苯二甲酰氯界面聚合成膜已二胺改性聚環(huán)氧氯丙烷與間苯二甲酰氯界面聚合成膜1977NS-300哌嗪與均苯三甲酰氯和間苯二

4、甲酰氯界面聚合成膜哌嗪與均苯三甲酰氯和間苯二甲酰氯界面聚合成膜1980FT-30間苯二胺與均苯三甲酰氯界面聚合成膜間苯二胺與均苯三甲酰氯界面聚合成膜1980PEC-1000糠醇和三羥乙基異氰酸酯界面聚合成膜糠醇和三羥乙基異氰酸酯界面聚合成膜1983NTR-7200PVA和哌嗪與均苯三甲酰氯在酸催化下就地聚合成膜和哌嗪與均苯三甲酰氯在酸催化下就地聚合成膜1983NF-40NF-70同同NS-300同同F(xiàn)T-30，膜更疏松，膜更疏松1986FT-30SW同同F(xiàn)T-30，表層更加致密，表層更加致密1995ESPA等等同同F(xiàn)T-30，膜表層形態(tài)不同，膜表層形態(tài)不同反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾

5、膜的制備膜材料OHOHOHHOH HOHHCH2OHHHOH HOHHOCH2OHOOHOHOHHOH HOHHCH2OHHHHOH HOHHOCH2OHHn_221. 纖維素酯類膜材料纖維素酯類膜材料 纖維素是由幾千個(gè)纖維素是由幾千個(gè)椅式構(gòu)型的葡萄糖基通過椅式構(gòu)型的葡萄糖基通過1, 4甙鏈甙鏈連接起來的天然線性高分子化合物，連接起來的天然線性高分子化合物，其結(jié)構(gòu)式為：其結(jié)構(gòu)式為：反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料纖維素酯類膜材料纖維素酯類膜材料 從結(jié)構(gòu)上看，每個(gè)葡萄糖單元上有從結(jié)構(gòu)上看，每個(gè)葡萄糖單元上有三個(gè)羥基三個(gè)羥基。在催化劑（如硫酸、高氯酸或氧化鋅）存在下，能在催化劑

6、（如硫酸、高氯酸或氧化鋅）存在下，能與冰醋酸、醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到二醋酸纖維與冰醋酸、醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到二醋酸纖維素或三醋酸纖維素。素或三醋酸纖維素。OHOHO HHO H HO HHC H2O HHHO H HO HHOC H2O HOOHOHO HHO H HO HHC H2O HHHHO H HO HHOC H2O HHn_22反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料 醋酸纖維素是當(dāng)今最重要的膜材料之一。醋酸纖維素是當(dāng)今最重要的膜材料之一。 醋酸醋酸纖維素性能穩(wěn)定，但在高溫和酸、堿存在下易發(fā)生纖維素性能穩(wěn)定，但在高溫和酸、堿存在下易發(fā)生水解。水解。 纖維素醋類材料纖

7、維素醋類材料易受微生物侵蝕，易受微生物侵蝕，pH值適應(yīng)值適應(yīng)范圍較窄（范圍較窄（pH：46.5），不耐高溫和某些有機(jī)溶），不耐高溫和某些有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑。劑或無機(jī)溶劑。因此發(fā)展了非纖維素酯類（合成高因此發(fā)展了非纖維素酯類（合成高分子類）膜。分子類）膜。反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料醋酸纖維素膜的結(jié)構(gòu)示意圖99 表皮層表皮層孔徑孔徑0.81nm 過渡層過渡層孔徑孔徑20nm 多孔層多孔層孔徑孔徑100400nm1%反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料聚酰胺類膜材料聚酰胺類膜材料 這類聚合物的特征為具有這類聚合物的特征為具有酰胺基因酰胺基因(CONH)。因?yàn)?/p>

8、其因?yàn)槠錂C(jī)械穩(wěn)定性機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性及及水解穩(wěn)定性水解穩(wěn)定性均很好，且有良好的選擇滲透性，特別均很好，且有良好的選擇滲透性，特別適用于反滲透過程。芳香族聚酰胺的性質(zhì)取決于主適用于反滲透過程。芳香族聚酰胺的性質(zhì)取決于主鏈上的芳基。鏈上的芳基。 芳香族聚酰胺是含間位取代的環(huán)，如果是對位芳香族聚酰胺是含間位取代的環(huán)，如果是對位取代的環(huán)，可進(jìn)一步提膜的高化學(xué)和熱穩(wěn)定性，在取代的環(huán)，可進(jìn)一步提膜的高化學(xué)和熱穩(wěn)定性，在這種情況下，纖維的結(jié)晶度也有所提高。這種高強(qiáng)這種情況下，纖維的結(jié)晶度也有所提高。這種高強(qiáng)度是通過沿纖維方向上鏈取向而實(shí)現(xiàn)的。度是通過沿纖維方向上鏈取向而實(shí)現(xiàn)的

9、。反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料 早期使用的聚酰胺是早期使用的聚酰胺是脂肪族聚酰胺脂肪族聚酰胺，如尼龍，如尼龍4、尼龍、尼龍66等制成的中空纖維膜。這類產(chǎn)品對鹽水等制成的中空纖維膜。這類產(chǎn)品對鹽水的分離率在的分離率在8090之間，但透水率很低，僅之間，但透水率很低，僅0. 76 l/m2h。 以后發(fā)展了以后發(fā)展了芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺，用它們制成的分離，用它們制成的分離膜，膜，pH適用范圍為適用范圍為311，分離率可達(dá)，分離率可達(dá)99.5（對鹽（對鹽水），透水速率為水），透水速率為6.0 l/m2h。長期使用穩(wěn)定性好。長期使用穩(wěn)定性好。由于由于酰胺基團(tuán)易與氯反應(yīng)，故這種

10、膜對水中的游離酰胺基團(tuán)易與氯反應(yīng)，故這種膜對水中的游離氯有較高要求氯有較高要求。反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料膜材料選擇的方法膜材料選擇的方法 直接成膜評價(jià)直接成膜評價(jià) 基于溶解擴(kuò)散機(jī)理的選擇基于溶解擴(kuò)散機(jī)理的選擇 基于材料溶解度參數(shù)的選擇基于材料溶解度參數(shù)的選擇 基于優(yōu)先吸附原理的選擇基于優(yōu)先吸附原理的選擇 此外，還有一些選擇膜材料的方法，如材料此外，還有一些選擇膜材料的方法，如材料極性、非極極性、非極性性參數(shù)，材料參數(shù)，材料親和性親和性參數(shù)，材料參數(shù)，材料介電常數(shù)介電常數(shù)，折射率折射率，水吸附水吸附性能性能等。等。 反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料

11、由反滲透和納濾的由反滲透和納濾的溶解擴(kuò)散過濾機(jī)理溶解擴(kuò)散過濾機(jī)理公式公式sssmawwmwmwcKDJpRTVcDJ)(可知材料的可知材料的D Dwmwm和和c cwmwm越大越大，所成的，所成的膜的通量越大膜的通量越大；材料的；材料的D Dsmsm和和K Ks s越小越小，所成，所成膜的脫鹽率越高膜的脫鹽率越高，從下表中可以看出，從下表中可以看出-PA-PA比比CACA要好。要好?；谌芙鈹U(kuò)散機(jī)理的膜材料選擇基于溶解擴(kuò)散機(jī)理的膜材料選擇反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料 材料材料性能性能醋酸纖維素醋酸纖維素芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺水的體積濃度水的體積濃度cwm（g/cm3）

12、0.170.49水的擴(kuò)散常數(shù)水的擴(kuò)散常數(shù)Dwm（cm3/s）1.610-61.510-6水的滲透性水的滲透性cwmDwmPw2.610-77.310-7NaCl分配系數(shù)分配系數(shù)Ks0.0390.20NaCl擴(kuò)散常數(shù)擴(kuò)散常數(shù)Dsm（cm2/s）3.010-81.010-8Pw/Ps20003000反滲透及納濾膜的制備膜材料反滲透及納濾膜的制備膜材料 溶解度參數(shù)溶解度參數(shù)是聚合物重要的物化性能之一，是選擇膜材是聚合物重要的物化性能之一，是選擇膜材料的重要參數(shù)之一。通用表達(dá)式為：料的重要參數(shù)之一。通用表達(dá)式為：基于溶解度參數(shù)的膜材料選擇基于溶解度參數(shù)的膜材料選擇2222hpdrp式中，式中，rp為溶

13、解度參數(shù)為溶解度參數(shù)J1/2m-3/2；d、p和和h分別為其分別為其色散色散，偶極偶極和和氫鍵氫鍵分量。分量。 如要脫除如要脫除A而使而使B透過膜，則在一定限度內(nèi)選擇透過膜，則在一定限度內(nèi)選擇AM/BM最大為好。最大為好。 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜制備工藝類型反滲透及納濾膜制備工藝類型 膜的制備工藝對分離膜的性能十分重要。同樣膜的制備工藝對分離膜的性能十分重要。同樣的材料，由于不同的制作工藝和控制條件，其性能的材料，由于不同的制作工藝和控制條件，其性能差別很大。合理的、先進(jìn)的制膜工藝是制造優(yōu)良性差別很大。合理的、先進(jìn)的制膜工藝是制造優(yōu)良

14、性能分離膜的重要保證。能分離膜的重要保證。 目前，國內(nèi)外的制膜方法很多，其中最實(shí)用的目前，國內(nèi)外的制膜方法很多，其中最實(shí)用的是是相轉(zhuǎn)化法相轉(zhuǎn)化法（流涎法和紡絲法）和（流涎法和紡絲法）和復(fù)合膜化復(fù)合膜化法。法。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理相轉(zhuǎn)化制膜工藝相轉(zhuǎn)化制膜工藝 相轉(zhuǎn)化是指將均質(zhì)的制膜液通過溶劑的揮發(fā)或相轉(zhuǎn)化是指將均質(zhì)的制膜液通過溶劑的揮發(fā)或向溶液加入非溶劑或加熱制膜液，使液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔蛉芤杭尤敕侨軇┗蚣訜嶂颇ひ?，使液相轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟倪^程。相轉(zhuǎn)化制膜工藝中最重要的方法是相的過程。相轉(zhuǎn)化制膜工藝中最重要的方法是LS型制膜法型制膜法。它是由加拿大人勞勃（。它

15、是由加拿大人勞勃（S. Leob）和索里）和索里拉金（拉金（S. Sourirajan）發(fā)明的，并首先用于制造醋）發(fā)明的，并首先用于制造醋酸纖維素膜。酸纖維素膜。 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理 LS法制備法制備分離膜工藝流程框圖分離膜工藝流程框圖聚合物溶劑添加劑均質(zhì)制膜液流涎法制成平板型、圓管型；紡絲法制成中空纖維蒸出部分溶劑凝固液浸漬水洗后處理非對稱膜反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理非對稱膜的制備過程包括以下四個(gè)主要步驟：非對稱膜的制備過程包括以下四個(gè)主要步驟：（1 1）配置含有聚合物溶劑添加劑的三組分制膜液；）配置

16、含有聚合物溶劑添加劑的三組分制膜液；（2 2）將制膜液展成薄液層，并讓其中的溶劑蒸發(fā)一定時(shí)間；）將制膜液展成薄液層，并讓其中的溶劑蒸發(fā)一定時(shí)間；（3 3）將揮發(fā)后的液層浸入非溶劑的凝固浴中，使之凝固成）將揮發(fā)后的液層浸入非溶劑的凝固浴中，使之凝固成固體；固體；（4 4）將凝膠的膜進(jìn)行熱處理或壓力處理，改變膜的孔徑。）將凝膠的膜進(jìn)行熱處理或壓力處理，改變膜的孔徑。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理制膜液組成及配置制膜液組成及配置 膜是制膜液中聚合物脫溶劑后相轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，膜是制膜液中聚合物脫溶劑后相轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物，所以制膜液是膜制備的所以制膜液是膜制備的基礎(chǔ)基礎(chǔ)。制膜

17、液由。制膜液由聚合物聚合物、溶溶劑劑和和添加劑添加劑組成。制膜液中膜材料的濃度一般在組成。制膜液中膜材料的濃度一般在10104545。 制膜液的配制有兩種不同的步驟：制膜液的配制有兩種不同的步驟：混合溶解混合溶解法法和和溶解混合法溶解混合法。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理溶劑蒸發(fā)溶劑蒸發(fā) 刮好的制膜液液層在凝固之前，是在特定環(huán)境刮好的制膜液液層在凝固之前，是在特定環(huán)境中使溶劑適當(dāng)揮發(fā)，使中使溶劑適當(dāng)揮發(fā)，使液層表面液層表面的的聚合物濃度最高聚合物濃度最高，溶劑的濃度也相對降低，這樣溶劑從下部向表層擴(kuò)溶劑的濃度也相對降低，這樣溶劑從下部向表層擴(kuò)散，添加劑有可

18、能向下擴(kuò)散，降低液膜底層的聚合散，添加劑有可能向下擴(kuò)散，降低液膜底層的聚合物濃度。物濃度。 影響溶劑揮發(fā)速度的因素有：影響溶劑揮發(fā)速度的因素有：溶劑與添加劑的溶劑與添加劑的沸點(diǎn)和蒸發(fā)潛熱沸點(diǎn)和蒸發(fā)潛熱、制膜液溫度制膜液溫度、環(huán)境氣氛環(huán)境氣氛、環(huán)境溫環(huán)境溫度和適度度和適度、空氣流動(dòng)空氣流動(dòng)等。等。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理凝固過程凝固過程 在凝固過程，將液膜浸入到凝固浴中，溶劑和在凝固過程，將液膜浸入到凝固浴中，溶劑和添加劑從膜中被漂洗出來，聚合物沉淀出來成為固添加劑從膜中被漂洗出來，聚合物沉淀出來成為固態(tài)膜（初級凝固）。凝固過程對膜的皮層形成和膜態(tài)膜（

19、初級凝固）。凝固過程對膜的皮層形成和膜的性能都十分重要，影響凝固過程的因素主要有：的性能都十分重要，影響凝固過程的因素主要有：凝固浴的組成（良溶劑和不良溶劑）和溫度。凝固浴的組成（良溶劑和不良溶劑）和溫度。u 良溶劑：聚合物沉淀慢，與其應(yīng)力松弛相適應(yīng)，良溶劑：聚合物沉淀慢，與其應(yīng)力松弛相適應(yīng)，得到海綿狀結(jié)構(gòu)；得到海綿狀結(jié)構(gòu)；u 不良溶劑：聚合物沉淀快，容易形成指狀孔結(jié)不良溶劑：聚合物沉淀快，容易形成指狀孔結(jié)構(gòu)。構(gòu)。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理熱熱 處處 理理 將初級凝固后所形成的膜于一定溫度的熱介質(zhì)將初級凝固后所形成的膜于一定溫度的熱介質(zhì)中（通常為水或水

20、溶液）加熱一段時(shí)間，這個(gè)過程中（通常為水或水溶液）加熱一段時(shí)間，這個(gè)過程稱為熱處理，也稱為第二級凝固過程。在熱處理中，稱為熱處理，也稱為第二級凝固過程。在熱處理中，膜進(jìn)一步收縮，膜孔徑也相應(yīng)減小膜進(jìn)一步收縮，膜孔徑也相應(yīng)減小，對反滲透和納，對反滲透和納濾來說，就有了選擇性。濾來說，就有了選擇性。 熱處理需要考慮的因素有：熱處理的熱處理需要考慮的因素有：熱處理的溫度溫度和和時(shí)時(shí)間間。（對二者的控制要充分考慮聚合物材料的性質(zhì)）。（對二者的控制要充分考慮聚合物材料的性質(zhì)）反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理復(fù)合制膜工藝復(fù)合制膜工藝 由由LS法制的膜，起分離作用的僅是接

21、觸空氣法制的膜，起分離作用的僅是接觸空氣的極薄一層，稱為表面致密層。它的厚度約的極薄一層，稱為表面致密層。它的厚度約0.251m，相當(dāng)于總厚度的，相當(dāng)于總厚度的1/100左右。理論研究表明可左右。理論研究表明可知，膜的透過速率與膜的厚度成反比。而用知，膜的透過速率與膜的厚度成反比。而用LS法法制備表面層小于制備表面層小于0.1m的膜極為困難。為此，發(fā)展的膜極為困難。為此，發(fā)展了復(fù)合制膜工藝。了復(fù)合制膜工藝。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理多孔支持膜涂 覆交 聯(lián)加 熱形成超薄膜親水性高分子溶液的涂覆復(fù)合膜形成超薄膜的溶液交聯(lián)劑復(fù)合制膜工藝流程框圖復(fù)合制膜工藝流

22、程框圖反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理復(fù)合膜的制備方法復(fù)合膜的制備方法 主要有：稀溶液中拉出法、水面形成法、稀溶主要有：稀溶液中拉出法、水面形成法、稀溶液浸涂法、就地聚合法及等離子聚合法等。其中反液浸涂法、就地聚合法及等離子聚合法等。其中反滲透和納濾膜的制備使用較多的是滲透和納濾膜的制備使用較多的是就地聚合法就地聚合法和和界界面聚合法面聚合法，而，而界面聚合法界面聚合法應(yīng)用最廣。應(yīng)用最廣。反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理稀溶液浸涂法稀溶液浸涂法 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理就地聚合法

23、就地聚合法 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理界面聚合法界面聚合法 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理等離子聚合法等離子聚合法 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理不同構(gòu)型的膜材料的制備不同構(gòu)型的膜材料的制備u 膜片（或稱為平板膜）膜片（或稱為平板膜）u 管式膜管式膜u 中空纖維膜中空纖維膜反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理平板膜的制備平板膜的制備A 滾筒滾筒 B 展平滾筒展平滾筒 C 導(dǎo)向滾筒導(dǎo)向滾筒 D澆鑄刀槽澆鑄刀槽E大滾筒大滾筒 F凝固槽凝固槽 G 熱處

24、理槽熱處理槽 H干燥箱干燥箱 I收集滾筒收集滾筒 反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理管式膜的制備管式膜的制備反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理反滲透及納濾膜的制備制備及成膜機(jī)理中空纖維膜的制備中空纖維膜的制備反滲透及納濾膜的制備保存反滲透及納濾膜的制備保存 膜的保存對其性能極為重要。主要應(yīng)防止膜的保存對其性能極為重要。主要應(yīng)防止微生微生物、水解、冷凍對膜的破壞和膜的收縮變形物、水解、冷凍對膜的破壞和膜的收縮變形。 微生物的破壞微生物的破壞主要發(fā)生在醋酸纖維素膜；主要發(fā)生在醋酸纖維素膜； 而而水解和冷凍水解和冷凍破壞則對任何膜都可能發(fā)生。溫破壞則對任何膜都可能發(fā)

25、生。溫度、度、pH值不適當(dāng)和水中游離氧的存在均會(huì)造成膜的值不適當(dāng)和水中游離氧的存在均會(huì)造成膜的水解。冷凍會(huì)使膜膨脹而破壞膜的結(jié)構(gòu)。水解。冷凍會(huì)使膜膨脹而破壞膜的結(jié)構(gòu)。膜的保存膜的保存反滲透及納濾膜的制備保存反滲透及納濾膜的制備保存 膜的收縮膜的收縮主要發(fā)生在濕態(tài)保存時(shí)的失水。收縮主要發(fā)生在濕態(tài)保存時(shí)的失水。收縮變形使膜孔徑大幅度下降，孔徑分布不均勻，嚴(yán)重變形使膜孔徑大幅度下降，孔徑分布不均勻，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成膜的破裂。當(dāng)時(shí)還會(huì)造成膜的破裂。當(dāng)膜與高濃度溶液接觸膜與高濃度溶液接觸時(shí)，時(shí)，由于膜中水分急劇地向溶液中擴(kuò)散而失水，也會(huì)造由于膜中水分急劇地向溶液中擴(kuò)散而失水，也會(huì)造成膜的變形收縮。成膜的變

26、形收縮。反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件 將膜、固定膜的支撐材料、間隔物或管式外殼等將膜、固定膜的支撐材料、間隔物或管式外殼等組裝成的一個(gè)單元稱為膜組件。膜組件的結(jié)構(gòu)及型式組裝成的一個(gè)單元稱為膜組件。膜組件的結(jié)構(gòu)及型式取決于膜的形狀取決于膜的形狀, ,工業(yè)上應(yīng)用的膜組件主要有工業(yè)上應(yīng)用的膜組件主要有中空纖中空纖維式、管式、螺旋卷式、板框式維式、管式、螺旋卷式、板框式等四種型式。管式和等四種型式。管式和中空纖維式組件也可以分為內(nèi)壓式和外壓式兩種。中空纖維式組件也可以分為內(nèi)壓式和外壓式兩種。 膜組件膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件螺旋卷式膜組件螺旋卷式

27、膜組件 目前目前,螺旋卷式膜組件被廣泛地應(yīng)用于多種膜分螺旋卷式膜組件被廣泛地應(yīng)用于多種膜分離過程。離過程。 膜、料液通道網(wǎng)、以及多孔的膜支撐體等通過適膜、料液通道網(wǎng)、以及多孔的膜支撐體等通過適當(dāng)?shù)姆绞奖唤M合在一起，然后將其裝人能承受壓力的當(dāng)?shù)姆绞奖唤M合在一起，然后將其裝人能承受壓力的外殼中制成膜組件。通過改變料液和過濾液流動(dòng)通道外殼中制成膜組件。通過改變料液和過濾液流動(dòng)通道的形式，這類膜組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可被設(shè)計(jì)成多種不的形式，這類膜組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可被設(shè)計(jì)成多種不同的形式。同的形式。反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件卷式膜組件卷式膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件反滲透及納濾膜的制備膜組件板框式膜組件板框式膜組件 板框式是最早使用的一種膜組件。板框式是最早使用的一種膜組件。其設(shè)計(jì)類似于其設(shè)計(jì)類似于常規(guī)的板框過濾裝置常規(guī)的板框過濾裝置, 膜被放置在可墊有濾紙的多孔膜被放置在可墊有濾紙的多孔的支撐板上的支撐板上,兩塊多孔的支撐板疊壓在一起形成的料液兩塊多孔的支撐板疊壓在一起形成的料液流道空間流道空間,組成一個(gè)膜單元組成一個(gè)膜單元,單元與單元之間可并聯(lián)或單元與單元之間可并聯(lián)或串聯(lián)連接。不同的板框式設(shè)計(jì)的主要差別在于料液流串聯(lián)連接。不同的板框