反滲透基礎(chǔ)知識(shí)-劉建峰

1、反滲透膜基礎(chǔ)知識(shí)反滲透膜基礎(chǔ)知識(shí)制作人：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)二部制作人：產(chǎn)品開(kāi)發(fā)二部 劉建鋒劉建鋒日期：日期：2012年年2月月20日日1l 膜法分離過(guò)程分類(lèi)l 反滲透技術(shù)發(fā)展歷史及應(yīng)用領(lǐng)域l 反滲透原理l 反滲透膜的種類(lèi)l反滲透膜的技術(shù)術(shù)語(yǔ)及性能l RO技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)2n膜法液體分離技術(shù)一般可分為四類(lèi)：微濾膜法液體分離技術(shù)一般可分為四類(lèi)：微濾(MF)、超濾、超濾(UF)、納濾、納濾(NF)和和反滲透反滲透(RO)，它們，它們的過(guò)濾精度按照以上順序越來(lái)越高的過(guò)濾精度按照以上順序越來(lái)越高。n微濾能截留微濾能截留0.11微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機(jī)物和溶解性微米之間的顆粒，微濾膜允許大分子有機(jī)物

2、和溶解性固體固體(無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò)，但能阻擋住懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及大尺度的膠等通過(guò)，但能阻擋住懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及大尺度的膠體的透過(guò)，微濾膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差體的透過(guò)，微濾膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差(有效推動(dòng)力有效推動(dòng)力)一般為一般為0.7bar。頭發(fā)絲。頭發(fā)絲0.050.1mm。n超濾能截留超濾能截留0.0020.1微米之間的顆粒和雜質(zhì)，超濾膜允許小分子物質(zhì)微米之間的顆粒和雜質(zhì)，超濾膜允許小分子物質(zhì)和溶解性固體和溶解性固體(無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽)等通過(guò)，但將有效阻擋住膠體、蛋白質(zhì)、微生物和等通過(guò)，但將有效阻擋住膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物，用于表征超濾膜的切割分子量一般介于大分子有機(jī)物，用于表征

3、超濾膜的切割分子量一般介于1,000100,000之之間超濾膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差一般為間超濾膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差一般為17bar。34n納濾是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為納濾是一種特殊而又很有前途的分離膜品種，它因能截留物質(zhì)的大小約為1納納米米(0.001微米微米)而得名，納濾的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，它截留有機(jī)物而得名，納濾的操作區(qū)間介于超濾和反滲透之間，它截留有機(jī)物的分子量的分子量大約為大約為200400左右，截留溶解性鹽的能力為左右，截留溶解性鹽的能力為2098之間，對(duì)單價(jià)之間，對(duì)單價(jià)陰離子陰離子鹽溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液，如氯化鈉及氯化鈣的脫除率為鹽

4、溶液的脫除率低于高價(jià)陰離子鹽溶液，如氯化鈉及氯化鈣的脫除率為2080，而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為，而硫酸鎂及硫酸鈉的脫除率為9098。納濾膜一般用于去除地表。納濾膜一般用于去除地表水的有機(jī)物和色度，脫除井水的硬度及放射性鐳，部分去除溶解性鹽，濃縮水的有機(jī)物和色度，脫除井水的硬度及放射性鐳，部分去除溶解性鹽，濃縮食食品以及品以及分離藥品中的有用物質(zhì)等，納濾膜兩側(cè)運(yùn)行壓差一般為分離藥品中的有用物質(zhì)等，納濾膜兩側(cè)運(yùn)行壓差一般為3.516bar。 n反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，它能阻擋所有溶解性鹽及分子量分子量大于大于100的有機(jī)物，但允許

5、水分子透過(guò)，醋酸纖維素反滲透膜脫鹽率一般的有機(jī)物，但允許水分子透過(guò)，醋酸纖維素反滲透膜脫鹽率一般可可大于大于95，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98。它們廣泛用于海水及。它們廣泛用于海水及苦咸水淡化，鍋爐給水、工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備，飲用純凈水生苦咸水淡化，鍋爐給水、工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，廢水處理及特種分離等過(guò)程，在離子交換前使用反滲透可大幅度地產(chǎn)，廢水處理及特種分離等過(guò)程，在離子交換前使用反滲透可大幅度地降低操作費(fèi)用和廢水排放量。反滲透膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差當(dāng)進(jìn)水為苦咸水時(shí)降低操作費(fèi)用和廢水排放量。反滲透膜兩側(cè)的運(yùn)行壓差當(dāng)進(jìn)水為苦咸水時(shí)一般大于一般

6、大于5bar，當(dāng)進(jìn)水為海水時(shí)，一般低于，當(dāng)進(jìn)水為海水時(shí)，一般低于84bar。 567n1748年法國(guó)學(xué)者阿貝諾倫特年法國(guó)學(xué)者阿貝諾倫特(AbbleNellet)發(fā)現(xiàn)，水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有發(fā)現(xiàn)，水能自然地?cái)U(kuò)散到裝有酒精溶液的豬膀胱內(nèi)，首次揭示了膜分離現(xiàn)象，證實(shí)了這種膜的滲透過(guò)酒精溶液的豬膀胱內(nèi)，首次揭示了膜分離現(xiàn)象，證實(shí)了這種膜的滲透過(guò)程，并創(chuàng)造程，并創(chuàng)造Osmosis一詞來(lái)描述半透膜的這種現(xiàn)象。一詞來(lái)描述半透膜的這種現(xiàn)象。 n1911年，年，Donnan提出膜平衡的概念，后稱(chēng)提出膜平衡的概念，后稱(chēng)Donnan理論，至今仍被用理論，至今仍被用于解釋半透膜和離子交換膜的選擇透過(guò)性。于解釋半透膜和離

7、子交換膜的選擇透過(guò)性。 n1960年洛布年洛布(Loeb)和索里拉金和索里拉金(Sourirajan)制成了第一張高通量和高脫鹽制成了第一張高通量和高脫鹽率的醋酸纖維素膜，為反滲透分離技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。率的醋酸纖維素膜，為反滲透分離技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。 n1970年杜邦研制出以芳香聚酰胺為膜材料的中空纖維膜組件，并年杜邦研制出以芳香聚酰胺為膜材料的中空纖維膜組件，并獲得獲得 1971年美國(guó)柯克帕特里克年美國(guó)柯克帕特里克(Kirkpatfiek)化學(xué)工程最高獎(jiǎng)化學(xué)工程最高獎(jiǎng)。n1953年，年，C.E.Reid建議美國(guó)內(nèi)務(wù)部，把反滲透的研究納入國(guó)家計(jì)劃。建議美國(guó)內(nèi)務(wù)部，把反滲透的研究納入國(guó)家計(jì)劃。n19

8、56年，年，S.T.Yuster提出從膜表面撇出所吸附的純水作為脫鹽過(guò)程的可能性。提出從膜表面撇出所吸附的純水作為脫鹽過(guò)程的可能性。n1980年全芳香族聚酰胺復(fù)合膜及其卷式元件年全芳香族聚酰胺復(fù)合膜及其卷式元件問(wèn)世。問(wèn)世。 8 反滲透膜廣泛反滲透膜廣泛應(yīng)用應(yīng)用于家庭飲用于家庭飲用純水、純水、食品飲料、醫(yī)療制食品飲料、醫(yī)療制藥、市政供水處理、藥、市政供水處理、工業(yè)用高純水、鍋工業(yè)用高純水、鍋爐補(bǔ)水、海水淡化、爐補(bǔ)水、海水淡化、電子行業(yè)超純水、電子行業(yè)超純水、廢水處理與回用及廢水處理與回用及物料濃縮提純等多物料濃縮提純等多種行業(yè)。種行業(yè)。9滲透滲透 n半透膜：只讓溶劑通過(guò)而不讓溶質(zhì)通過(guò)的膜。半透膜

9、：只讓溶劑通過(guò)而不讓溶質(zhì)通過(guò)的膜。n 滲透：是指稀溶液一側(cè)中的溶劑（水分子）自發(fā)地透過(guò)半透膜滲透：是指稀溶液一側(cè)中的溶劑（水分子）自發(fā)地透過(guò)半透膜進(jìn)入濃溶液一側(cè)，溶劑流動(dòng)的現(xiàn)象。進(jìn)入濃溶液一側(cè)，溶劑流動(dòng)的現(xiàn)象。n滲透壓：溶液在自然滲透的過(guò)程中，濃溶液側(cè)液面不斷升壓，滲透壓：溶液在自然滲透的過(guò)程中，濃溶液側(cè)液面不斷升壓，稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了溶劑分稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了溶劑分子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透達(dá)到平衡，此時(shí)的液子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透達(dá)到平衡，此時(shí)的液柱差稱(chēng)為該溶液的滲透壓。柱差稱(chēng)為該溶液的滲透壓。10滲透

10、壓滲透壓 一般來(lái)說(shuō)滲透壓的大小，取決于溶液的種類(lèi)、濃度和溫度，而與半透膜一般來(lái)說(shuō)滲透壓的大小，取決于溶液的種類(lèi)、濃度和溫度，而與半透膜本身無(wú)關(guān)，通?？捎孟率絹?lái)計(jì)算滲透壓：本身無(wú)關(guān)，通常可用下式來(lái)計(jì)算滲透壓： =CRT 滲透壓，大氣壓滲透壓，大氣壓 C濃度差，摩爾濃度差，摩爾/升升 R氣體常數(shù)，等于氣體常數(shù)，等于0.08206升升*大氣壓大氣壓/摩爾摩爾*K T絕對(duì)溫度絕對(duì)溫度 ，單位，單位K T（K）=273.15+t()。 上式是應(yīng)用熱力學(xué)公式推導(dǎo)出來(lái)的，因此只對(duì)稀溶液才是準(zhǔn)確的。上式是應(yīng)用熱力學(xué)公式推導(dǎo)出來(lái)的，因此只對(duì)稀溶液才是準(zhǔn)確的。C為為水中離子濃度，若為非電解質(zhì)則為分子的濃度。水中離

11、子濃度，若為非電解質(zhì)則為分子的濃度。11反滲透反滲透 n反滲透反滲透:反滲透又稱(chēng)逆滲透，是用足夠的壓力使溶液中的溶劑反滲透又稱(chēng)逆滲透，是用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過(guò)反滲透膜（一種半透膜）而分離出來(lái)，方向（一般常指水）通過(guò)反滲透膜（一種半透膜）而分離出來(lái)，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液的一種方法。和濃縮溶液的一種方法。 n反滲透膜過(guò)濾精度反滲透膜過(guò)濾精度:反滲透膜能截留大于反滲透膜能截留大于0.0001微米的物質(zhì)，是微米的物質(zhì)，是最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量

12、最精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品，其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于大于100的有機(jī)物的有機(jī)物. (水的分子量水的分子量18，水分子能透過(guò)。），水分子能透過(guò)。） 利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細(xì)菌、利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細(xì)菌、病毒、細(xì)菌內(nèi)毒素和大部分有機(jī)物等雜質(zhì)。病毒、細(xì)菌內(nèi)毒素和大部分有機(jī)物等雜質(zhì)。 1213此處進(jìn)水此處進(jìn)水止水帶止水帶粘膠粘膠世韓世韓LOGO防滲環(huán)（密封圈）防滲環(huán)（密封圈）14集水管集水管RO膜表面膜表面151617超薄脫鹽層超薄脫鹽層( (約約:2000:2000埃埃) )剛性支撐剛性支撐層層( (約約:50m):50m)支撐支撐織物織

13、物( (約約:110m):110m)1埃=0.1納米= 10-10米 n超薄層脫鹽層：復(fù)合膜的超薄層脫鹽層：復(fù)合膜的關(guān)鍵部分，厚度約關(guān)鍵部分，厚度約0.2m，材質(zhì)為高交聯(lián)度的芳香聚酰材質(zhì)為高交聯(lián)度的芳香聚酰胺。胺。n剛性支撐層，材質(zhì)為微孔剛性支撐層，材質(zhì)為微孔工程塑料聚砜，聚砜層表面工程塑料聚砜，聚砜層表面的孔徑大約在的孔徑大約在15nm。n支撐織物：聚酯無(wú)紡織物，支撐織物：聚酯無(wú)紡織物，其表面無(wú)松散纖維且堅(jiān)硬光其表面無(wú)松散纖維且堅(jiān)硬光滑，是滑，是“反滲透膜反滲透膜”的載體。的載體。18192021 反滲透膜的種類(lèi)多，分類(lèi)方法也很多，但大體反滲透膜的種類(lèi)多，分類(lèi)方法也很多，但大體上可按膜材料的

14、化學(xué)組成和膜材料的物理結(jié)構(gòu)外型上可按膜材料的化學(xué)組成和膜材料的物理結(jié)構(gòu)外型結(jié)構(gòu)及來(lái)區(qū)分。結(jié)構(gòu)及來(lái)區(qū)分。類(lèi)類(lèi) 別別膜材料膜材料舉舉 例例纖維素酯類(lèi)纖維素酯類(lèi)纖維素衍生物類(lèi)纖維素衍生物類(lèi)醋酸纖維素，硝酸纖維素，乙基纖維素等醋酸纖維素，硝酸纖維素，乙基纖維素等非纖維素酯類(lèi)非纖維素酯類(lèi)聚酰聚酰(亞亞)胺類(lèi)胺類(lèi)聚砜酰胺，芳香族聚酰胺等聚砜酰胺，芳香族聚酰胺等n 按膜材料的化學(xué)組成大致可分為：按膜材料的化學(xué)組成大致可分為：醋酸纖維膜（醋酸纖維膜（CA膜）膜） 、芳香聚酰胺膜（、芳香聚酰胺膜（PA膜）膜） 、復(fù)合膜、復(fù)合膜及其他材料。及其他材料。22n 按膜材料的物理結(jié)構(gòu)大致可分為：按膜材料的物理結(jié)構(gòu)大致可

15、分為： 非對(duì)稱(chēng)膜、復(fù)合膜等非對(duì)稱(chēng)膜、復(fù)合膜等n 按外型來(lái)分：按外型來(lái)分： 結(jié)管式結(jié)管式、平板式、中空纖維式及渦管式、平板式、中空纖維式及渦管式膜及膜組件23 通常所說(shuō)的膜性能是指膜的化學(xué)穩(wěn)定性和膜的分通常所說(shuō)的膜性能是指膜的化學(xué)穩(wěn)定性和膜的分離透過(guò)特性。離透過(guò)特性。n 膜的物化穩(wěn)定性的主要指標(biāo)有：膜材料、膜允許使用膜的物化穩(wěn)定性的主要指標(biāo)有：膜材料、膜允許使用的最高壓力、溫度范圍、適用的的最高壓力、溫度范圍、適用的PH值范圍以及對(duì)有機(jī)值范圍以及對(duì)有機(jī)溶劑等化學(xué)藥品的抵抗性，有時(shí)尚需說(shuō)明對(duì)某些物質(zhì)，溶劑等化學(xué)藥品的抵抗性，有時(shí)尚需說(shuō)明對(duì)某些物質(zhì)，如水中游離氯或氧化性物質(zhì)的最高允許濃度。如水中游離

16、氯或氧化性物質(zhì)的最高允許濃度。n 膜的分離透過(guò)性的主要指標(biāo)是：脫鹽率、產(chǎn)水率、流膜的分離透過(guò)性的主要指標(biāo)是：脫鹽率、產(chǎn)水率、流量衰減系數(shù)。量衰減系數(shù)。24n醋酸纖維素：醋酸纖維素又稱(chēng)乙酰纖維素或纖維素醋酸酯。常以含纖維醋酸纖維素：醋酸纖維素又稱(chēng)乙酰纖維素或纖維素醋酸酯。常以含纖維素的棉花、木材等為原料，經(jīng)過(guò)酯化和水解反應(yīng)制成醋酸纖維。素的棉花、木材等為原料，經(jīng)過(guò)酯化和水解反應(yīng)制成醋酸纖維。n醋酸纖維素醋酸纖維素(CA)膜是由二醋酸纖維素和三醋酸纖維素的鑄膜液及二者混合膜是由二醋酸纖維素和三醋酸纖維素的鑄膜液及二者混合物澆鑄而成。隨著乙?；康脑黾樱}截留率與化學(xué)穩(wěn)定性增加而水通物澆鑄而成。隨

17、著乙?；康脑黾?，鹽截留率與化學(xué)穩(wěn)定性增加而水通量下降。量下降。Loeb-Sourirajan不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)是使用一不對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)是使用一“醫(yī)用刮刀醫(yī)用刮刀”（“doctorblade”）把）把CA、乙醇或乙醚溶液澆鑄在一多孔基片（如帆布）上，、乙醇或乙醚溶液澆鑄在一多孔基片（如帆布）上，表面經(jīng)空氣干燥產(chǎn)生一薄皮層而形成。在較大孔層之上的致密表皮是由約表面經(jīng)空氣干燥產(chǎn)生一薄皮層而形成。在較大孔層之上的致密表皮是由約0.2m厚的薄層組成，膜的總厚度約厚的薄層組成，膜的總厚度約100m.該技術(shù)也可用于，膜的總厚度該技術(shù)也可用于，膜的總厚度約約100m.該技術(shù)也可用于管狀的和中空纖維狀膜的澆鑄。該技術(shù)也可

18、用于管狀的和中空纖維狀膜的澆鑄。 CA膜的化學(xué)穩(wěn)定性差膜的化學(xué)穩(wěn)定性差,在運(yùn)轉(zhuǎn)期間會(huì)發(fā)生水解在運(yùn)轉(zhuǎn)期間會(huì)發(fā)生水解,其水解速度與溫度及其水解速度與溫度及pH條件有關(guān)。醋酸纖維素膜可在溫度條件有關(guān)。醋酸纖維素膜可在溫度030及及pH值值4.06.5下連續(xù)操作。這下連續(xù)操作。這些些膜也會(huì)被生物侵蝕膜也會(huì)被生物侵蝕,但由于它們具有可連續(xù)暴露在低含氯量環(huán)境下的能力但由于它們具有可連續(xù)暴露在低含氯量環(huán)境下的能力,故可以消除生物侵蝕。膜穩(wěn)定性差的結(jié)果導(dǎo)致膜截留率隨操作時(shí)間增長(zhǎng)而故可以消除生物侵蝕。膜穩(wěn)定性差的結(jié)果導(dǎo)致膜截留率隨操作時(shí)間增長(zhǎng)而下降。然而下降。然而,這些材料的普及是由于它們具備廣泛的來(lái)源和低廉的

19、價(jià)格。這些材料的普及是由于它們具備廣泛的來(lái)源和低廉的價(jià)格。膜材料膜材料:25n芳香聚酰胺：不對(duì)稱(chēng)芳香聚酰胺（芳香聚酰胺：不對(duì)稱(chēng)芳香聚酰胺（Aramid）膜）膜(Richter和和Hoehn1971)以中以中空纖維形式為所首創(chuàng)。這些纖維是由溶液紡絲而成。由控制紡絲液溶劑的空纖維形式為所首創(chuàng)。這些纖維是由溶液紡絲而成。由控制紡絲液溶劑的蒸發(fā)在纖維外表面形成約蒸發(fā)在纖維外表面形成約0.11.0m的致密表皮層。余下的纖維結(jié)構(gòu)是約的致密表皮層。余下的纖維結(jié)構(gòu)是約26m厚的一層多孔支撐結(jié)構(gòu)。鹽的截流作用發(fā)生在致密層。為了進(jìn)一步提厚的一層多孔支撐結(jié)構(gòu)。鹽的截流作用發(fā)生在致密層。為了進(jìn)一步提高截留性能，當(dāng)中空

20、纖維膜用于苦咸水脫鹽時(shí)，對(duì)膜采用聚乙烯基甲基醚高截留性能，當(dāng)中空纖維膜用于苦咸水脫鹽時(shí)，對(duì)膜采用聚乙烯基甲基醚(PT-A)進(jìn)行后處理，用于海水脫鹽則用進(jìn)行后處理，用于海水脫鹽則用PT-A與鞣酸（與鞣酸（PT-A）作后處理。）作后處理。 與纖維素膜相比，芳香聚酰胺膜的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。它與纖維素膜相比，芳香聚酰胺膜的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。它們能在溫度們能在溫度030，pH411件連續(xù)操作，且不會(huì)被生物侵蝕。然而芳香件連續(xù)操作，且不會(huì)被生物侵蝕。然而芳香聚酰胺膜中聚酰胺膜中 的的酰胺基團(tuán)易與氯反應(yīng)酰胺基團(tuán)易與氯反應(yīng)，若連續(xù)暴露在含氯環(huán)境中，則易受氯，若連續(xù)暴露在含氯環(huán)境中，則易受氯

21、侵蝕，因此，對(duì)他們處理的進(jìn)料液進(jìn)行脫氯是重要的，故這種膜對(duì)水中的侵蝕，因此，對(duì)他們處理的進(jìn)料液進(jìn)行脫氯是重要的，故這種膜對(duì)水中的游離氯有較高要求。游離氯有較高要求。膜材料膜材料:26n薄膜復(fù)合膜：美國(guó)內(nèi)政部鹽水局于年代中期基金資助的薄膜復(fù)合膜：美國(guó)內(nèi)政部鹽水局于年代中期基金資助的NorthStarResearch和和DevelopmentInstitute（ Minneapolis）的工作（）的工作（ Francis1966;Rozelle等等1967）導(dǎo)致了薄膜復(fù)合膜的發(fā)展。導(dǎo)致了薄膜復(fù)合膜的發(fā)展。UniversalOilProducts的的的的FluidSystemsDivision（Ri

22、ley等等1967）在）在70年代中期推出了它的商品（薄膜復(fù)合物）膜，而年代中期推出了它的商品（薄膜復(fù)合物）膜，而FilmTec公司在公司在80年代初期推出了它的年代初期推出了它的FT30復(fù)合膜復(fù)合膜(Cadotte等等1980)。在這些。在這些膜結(jié)構(gòu)中，超薄柵層在一多孔織物支撐體上的微孔聚砜表面上形成（即膜結(jié)構(gòu)中，超薄柵層在一多孔織物支撐體上的微孔聚砜表面上形成（即0.2m厚）。該聚砜上的柵層是由聚酰胺或聚脲的厚）。該聚砜上的柵層是由聚酰胺或聚脲的就地就地界面聚合技術(shù)產(chǎn)生界面聚合技術(shù)產(chǎn)生的。的。 薄膜復(fù)合膜的優(yōu)點(diǎn)與它們的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，其最主要的特點(diǎn)是有較薄膜復(fù)合膜的優(yōu)點(diǎn)與它們的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，

23、其最主要的特點(diǎn)是有較大的化學(xué)穩(wěn)定性，在中等壓力下操作就具有高水通量和鹽截留率及抗生物大的化學(xué)穩(wěn)定性，在中等壓力下操作就具有高水通量和鹽截留率及抗生物侵蝕。它們能在溫度侵蝕。它們能在溫度040及及pH212間連續(xù)操作。像芳香聚酰胺一樣，間連續(xù)操作。像芳香聚酰胺一樣，這些材料的抗氯及其他氧化物的性能差。這些材料的抗氯及其他氧化物的性能差。膜材料膜材料:27n復(fù)合膜的化學(xué)穩(wěn)定性較好，而醋酸纖維膜將會(huì)發(fā)生水解。復(fù)合膜的化學(xué)穩(wěn)定性較好，而醋酸纖維膜將會(huì)發(fā)生水解。n復(fù)合膜的生物穩(wěn)定性好，復(fù)合膜不受生物侵襲，而醋酸纖維復(fù)合膜的生物穩(wěn)定性好，復(fù)合膜不受生物侵襲，而醋酸纖維膜易受微生物的侵襲。膜易受微生物的侵襲

24、。n復(fù)合膜的輸性能好。即復(fù)合膜的輸性能好。即Kw大而大而KS小。小。n復(fù)合膜在運(yùn)行中不會(huì)被壓緊，因此產(chǎn)水量不隨使用時(shí)間改變；復(fù)合膜在運(yùn)行中不會(huì)被壓緊，因此產(chǎn)水量不隨使用時(shí)間改變；而醋酸纖維膜在運(yùn)行中會(huì)被壓緊，因而產(chǎn)水量下降。而醋酸纖維膜在運(yùn)行中會(huì)被壓緊，因而產(chǎn)水量下降。n復(fù)合膜的脫鹽率不隨時(shí)間而改變；而醋酸纖維膜由于會(huì)發(fā)生復(fù)合膜的脫鹽率不隨時(shí)間而改變；而醋酸纖維膜由于會(huì)發(fā)生水解，脫鹽率將會(huì)不斷下降。水解，脫鹽率將會(huì)不斷下降。n復(fù)合膜由于復(fù)合膜由于Kw大，其工作壓力低，反滲透給水泵用電量是大，其工作壓力低，反滲透給水泵用電量是醋酸纖維膜給水泵用電量的一半。醋酸纖維膜給水泵用電量的一半。n醋酸纖維

25、膜的使用壽命一般僅為醋酸纖維膜的使用壽命一般僅為3年，而復(fù)合膜年，而復(fù)合膜 的使用壽命的使用壽命大于三年。大于三年。n復(fù)合膜的缺點(diǎn)為抗氯性較差，價(jià)格較貴。復(fù)合膜的缺點(diǎn)為抗氯性較差，價(jià)格較貴。:28膜的命名規(guī)則:HOR 1 2- 80 40 L29膜的命名規(guī)則: RE 80 40- BE 產(chǎn)品特性：產(chǎn)品特性：第一位英文字母：第一位英文字母： B:苦咸水淡化用膜苦咸水淡化用膜T:自來(lái)水凈化用膜自來(lái)水凈化用膜S：海水淡化用膜：海水淡化用膜F：抗污染用膜：抗污染用膜 第二位英文字母：第二位英文字母： N:普通膜面積普通膜面積T:增大膜面積增大膜面積S：高脫鹽率膜：高脫鹽率膜L：低壓用膜：低壓用膜對(duì)于對(duì)

26、于BL系列：系列： BLN:普通脫鹽率普通脫鹽率BLR:高脫鹽率高脫鹽率BLF：大通量：大通量對(duì)于對(duì)于NE系列：系列： 70:Nacl脫鹽率脫鹽率60-70%。90:70:Nacl脫鹽率脫鹽率60-70%。30膜使用條件:313233n總?cè)芙夤腆w（總?cè)芙夤腆w（TDS）：）：指有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽溶解在水中得出的濃指有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽溶解在水中得出的濃度度 (單位單位: ppm 或或 mg/l)。n流流 量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積，常以每小時(shí)立方米數(shù)量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)的體積，常以每小時(shí)立方米數(shù)(m3/h)或每分鐘加侖數(shù)表示或每分鐘加侖數(shù)表示(gpm)。n通通 量：?jiǎn)挝荒っ娣e上透過(guò)液的流量，通常以每小時(shí)每平方量：

27、單位膜面積上透過(guò)液的流量，通常以每小時(shí)每平方米升數(shù)米升數(shù)(L/m2h)或每天每平方英尺加侖數(shù)表示或每天每平方英尺加侖數(shù)表示 (gfd)。 n脫鹽率：通過(guò)反滲透膜從系統(tǒng)進(jìn)水中除去總可溶性的雜質(zhì)濃脫鹽率：通過(guò)反滲透膜從系統(tǒng)進(jìn)水中除去總可溶性的雜質(zhì)濃度的百分率。度的百分率。n透鹽率：脫鹽率的相反值，它是進(jìn)水中溶解性的雜質(zhì)成份透透鹽率：脫鹽率的相反值，它是進(jìn)水中溶解性的雜質(zhì)成份透過(guò)膜的百分率。過(guò)膜的百分率。34 對(duì)于對(duì)于一張給定的膜，我們可以推導(dǎo)出產(chǎn)水量及鹽透過(guò)一張給定的膜，我們可以推導(dǎo)出產(chǎn)水量及鹽透過(guò)量的計(jì)算公式：量的計(jì)算公式：Qw=Kw(P+)A/T式中：Qw產(chǎn)水量Kw系數(shù)P膜兩側(cè)的壓差滲透壓 A

28、 膜面積T 膜厚度 Kw與膜性質(zhì)及水溫有關(guān)，Kw越大，說(shuō)明膜的透水性能越好。Qs=Ks*C*A/T式中：Qs鹽透過(guò)量 Ks系數(shù)c膜兩側(cè)鹽濃度差A(yù) 膜面積T 膜厚度 Ks與膜性質(zhì)、鹽的種類(lèi)及水溫有關(guān)，Ks越小，說(shuō)明膜的脫鹽性能越好。 從從以上兩式可以看出，對(duì)膜來(lái)說(shuō)以上兩式可以看出，對(duì)膜來(lái)說(shuō)Kw大大Ks小則膜質(zhì)量較好。相小則膜質(zhì)量較好。相同面積和厚度的產(chǎn)水量與凈驅(qū)動(dòng)壓力成正比，鹽透過(guò)量只與膜兩同面積和厚度的產(chǎn)水量與凈驅(qū)動(dòng)壓力成正比，鹽透過(guò)量只與膜兩側(cè)溶液濃度成正比，而與壓力無(wú)關(guān)。側(cè)溶液濃度成正比，而與壓力無(wú)關(guān)。35Qf Cf = Qc Cc + Qp Cp其中式中： Qf進(jìn)水流量 Cf進(jìn)水濃度 Q

29、c濃水流量（俗稱(chēng)廢水） Cc 濃水濃度（俗稱(chēng)廢水） Qp 淡水流量（俗稱(chēng)純水） Cp 淡水濃度（俗稱(chēng)純水）在理想的情況下 ： Cp=0從而上面公式： Qf Cf = Qc Cc36溶質(zhì)溶質(zhì)分子量分子量脫除率（）脫除率（）氟化鈉氟化鈉4299氯化鈉氯化鈉5899碳酸氫鈉碳酸氫鈉8499氯化鎂氯化鎂9599硫酸鎂硫酸鎂12099硫酸銅硫酸銅16099甲醇甲醇3230異丙醇異丙醇6090乳酸乳酸 pH59099蔗糖蔗糖34299溶質(zhì)溶質(zhì)分子量分子量脫除率（）脫除率（）氰化鈉氰化鈉4997二氧化硅二氧化硅6098硝酸鈉硝酸鈉8597氯化鈣氯化鈣11199硫酸鎳硫酸鎳15599甲醛甲醛3040乙醇乙醇4

30、670尿素尿素6070葡萄糖葡萄糖18098含氯殺蟲(chóng)劑含氯殺蟲(chóng)劑/9937 水通量和脫除率是膜的本征特性，而膜系統(tǒng)的水通量和脫除率則主要受壓力、溫度、水通量和脫除率是膜的本征特性，而膜系統(tǒng)的水通量和脫除率則主要受壓力、溫度、回收率、進(jìn)水含鹽量和回收率、進(jìn)水含鹽量和pH值影響。本文將對(duì)這些關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)給出定義并扼要介紹影響反滲值影響。本文將對(duì)這些關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)給出定義并扼要介紹影響反滲透和納濾膜性能的因素，如操作壓力、溫度、進(jìn)水含鹽量、產(chǎn)水回收率和系統(tǒng)透和納濾膜性能的因素，如操作壓力、溫度、進(jìn)水含鹽量、產(chǎn)水回收率和系統(tǒng)pH值。值。圖138n溫度的影響溫度的影響 溫度變高，水的粘度降低，水的擴(kuò)散性增加，產(chǎn)水

31、量也隨著溫度上升而增加。在同溫度變高，水的粘度降低，水的擴(kuò)散性增加，產(chǎn)水量也隨著溫度上升而增加。在同一壓力下，溫度上升一攝氏度，產(chǎn)水量可增大一壓力下，溫度上升一攝氏度，產(chǎn)水量可增大34。另一方面對(duì)于不同類(lèi)型的膜，溫。另一方面對(duì)于不同類(lèi)型的膜，溫度對(duì)于脫鹽率率的影響的差別較大。一般來(lái)講溫度增高脫鹽率降低。這是因?yàn)闇囟壬仙?，度?duì)于脫鹽率率的影響的差別較大。一般來(lái)講溫度增高脫鹽率降低。這是因?yàn)闇囟壬仙}的擴(kuò)散速度就會(huì)增大的原因。鹽的擴(kuò)散速度就會(huì)增大的原因。（因各家膜的差異，溫度與產(chǎn)水量的關(guān)系詳見(jiàn)各家的溫（因各家膜的差異，溫度與產(chǎn)水量的關(guān)系詳見(jiàn)各家的溫度與產(chǎn)水量的修正表。）度與產(chǎn)水量的修正表。）圖2

32、39圖340圖441圖542增 加產(chǎn)水量透鹽率有效壓力溫度回收率進(jìn)水含鹽量表示增加表示減少4344HYHY美國(guó)海德能美國(guó)海德能DOWDOW美國(guó)陶氏美國(guó)陶氏TORAYTORAY日本東麗日本東麗KOCHKOCH美國(guó)科氏集團(tuán)美國(guó)科氏集團(tuán)GEGE通用（莫林）通用（莫林）SAEHAN SAEHAN 世韓世韓( ( CSM)CSM)4546 47n科氏工業(yè)集團(tuán)科氏工業(yè)集團(tuán) KMS公司公司 母公司：科氏工業(yè)集團(tuán)母公司：科氏工業(yè)集團(tuán)(KOCH)； 成立時(shí)間：成立時(shí)間：1925年；年； 主營(yíng)業(yè)務(wù)：精煉化學(xué)品、化工過(guò)程和污染控制、礦物和肥料；主營(yíng)業(yè)務(wù)：精煉化學(xué)品、化工過(guò)程和污染控制、礦物和肥料； 子公司：流體公司子公司：流體公司 (FLUID SYSTEMS)/KOCH MEMBRANE SYSTEM 生產(chǎn)工廠(chǎng)：生產(chǎn)工廠(chǎng)：1個(gè)個(gè)(美國(guó)美國(guó)) 成立時(shí)間：成立時(shí)間：1973； 品牌：品牌：KOCH。RO 膜概況：膜概況：主要市場(chǎng)：乳制品主要市場(chǎng)：乳制品(牛奶牛奶