反渗透膜

复合膜很好地解决了上述问题，它可以分别针对致密层和支持层的要 求选择脱盐性能好的材料和机械强度高的材料。从而复合膜的致密层 可以做得很薄，有利于降低拖动压力；同时消除了过渡区，抗压密性 能好。 基膜的材料以聚砜最为普遍，其次为聚丙烯和聚丙烯腈。因为聚砜价 廉易得，制膜简单，机械强度好，抗压密性能好，化学性能稳定，无 毒，能抗生物降解。 为进一步增强多孔支撑层的强度，常用聚酯无纺布。 脱盐层的材料主要为芳香聚酰胺。此外还有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰 胺与缩合尿素、糠醇与三羟乙基异氰酸酯、间苯二胺与均苯三甲酰氯 等。

脱盐率 脱盐率=（1–产水含盐量/进水含盐量）×100% 膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元 件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量 越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定， 对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过 99%，对单价离子如： 钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也可超过了98%（膜使用 时间越长，化学清洗次数越多，反渗透膜脱盐率越低。）；对分子量 大于100的有机物脱除率也可过到98%，但对分子量小于100的有机物 脱除率较低。
RO 膜的产水量 —— 指反渗透系统的产水能力，即单位时间内透过 RO 膜的水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。 RO膜的渗透流率— —也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液 的流率，通常用加仑每平方英尺每天（GFD）表示。过高的渗透流率 将导致垂直于RO膜表面的水流速加快，加剧膜污染。


反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要 为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式 和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制 备和水处理行业中。

原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂 的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶 剂会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。若用反渗透处理海水，在 膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率 即液流能量为： =（Δ－Δ) 式中为水力渗透系数，它随温度升高稍有 增大；Δ 为膜两侧的静压差；Δ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透 压为： = 式中为溶质分子电离生成的离子数；为溶质的摩尔浓度；为 摩尔气体常数；为绝对温度。 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗 透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。 反渗透膜能截 留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也 可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20 年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅 炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在 扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方 面。

反渗透膜是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。 反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2） 具有较高机械强度和使用寿命；（3 ）能在较低操作压力下发挥功能； （4）能耐受化学或生化作用的影响；（5）受pH值、温度等因素影响 较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。


1.电子、工业、医药、食品等工业中纯水、超纯水的制备; 2.轻纺、化工行业工艺用水/化工循环水、化工产品制造等净化与制备 用水; 3.食品饮料工业用水、饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒、保健品等用 水的净化与制备用水;



4.工业生产中对水溶液进行有用物质和浓缩与回收;
5.电力行业锅炉补给水、火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统等 企业高压锅炉补给水的预脱盐处理; 6.苦咸水和海水的脱盐淡化; 7.纯净水装置作为高纯水生产的一级除盐设备。




对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而 不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如 淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂 将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。 当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度， 即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固 有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。 若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与 原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称 为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下， 借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法， 它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是 在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、 有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。



在分离法中膜是分离技术的核心，膜材料的化学性能、结构对膜分离法起着决定性影 响。膜法除盐水处理中，一般是采用高分子材料制成的膜，有纤维素类膜、芳香聚酰 胺类膜、杂环类膜、聚砜类膜、聚烯烃类膜和含氟高分子膜等。 膜分离法的特点是不发生相变、常温进行、适用范围广(有机物、无机物等)、装 置简单、易操作和易控制等。尽管离子交换水处理已经有成熟、完备的标准技术、但 对于高含氯量、高含盐量、高硬度的水或苦咸水、海水的处理，离子交换水处理具有 树脂再生需消耗大量的酸、碱，其排放液又会污染环境，运行费用较高等缺点。而膜 法水处理则具有适应性强、效率高、占地面积小、运行经济等优点。所以，国内外已 把电渗析法、反渗透法或膜分离法与离子交换相结合的方法应用于锅炉水处理。

超声波清洗的基础： 1 ）空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减 压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体 中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎 时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密 洗净目的。 （2 ）直进流作用：超声波在液体中沿声的传播 方向产生流动的现象称为直进流。声波强度在0.5W/cm2时，肉眼能看 到直进流，垂直于振动面产生流动，流速约为10cm/s。通过此直进流 使被清洗物表面的微油污垢被搅拌，污垢表面的清洗液也产生对流， 溶解
汽机分场：王振海

1 简介 2 反渗透膜选型 3 清洗方案

7 影响因素 8 研究历史 9 保存条件





4 材料
5 工作原理 6 性能指标

10 保养
11 清洗步骤 12 延长膜的寿命





反渗透原理（Reverse Osmosis），是指把相同体积的稀溶液和浓液 分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然 的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面 高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即 为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的 溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反的 这种现象。


污物的溶解液与新液混合，使溶解速度加快，对污物的搬运起着很大 的作用。 （3）加速度：液体粒子推动产生的加速度。对于频 率较高的超声波清洗机，空化作用就很不显著了，这时的清洗主要靠 液体粒子超声作用下的加速度撞击粒子对污物进行超精密清洗。

由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振 荡而传播到介质 ---清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐 射，使液体流动而产生数以万计的直径为50-500μm的微小气泡，存在 于液体中的微小气泡在声场的作用下振动。这些气泡在超声波纵向传 播的负压区形成、生长，而在正压区，当声压达到一定值时,气泡迅速 增大,然后突然闭合。并在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个 大气压,破坏不溶性污物而使他们分散于

反渗透膜能截留大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品， 其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于 100 的有机物，同时允许水 分子通过。

选择反渗透RO膜需要考虑哪些性能指标。通常分为三个：脱盐率、产 水量、回收率。
RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取 决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率 越高，同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的 结构和分子量决定，对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过 99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也 可超过了98%（反渗透膜使用时间越长，化学清洗次数越多，反渗透 膜脱盐率越低）对分子量大于100 的有机物脱除率也可过到 98%，但 对分子量小于 100 的有机物脱除率较低。 反渗透膜的脱盐率和透 盐 率 计 算 方法 ： RO 膜 的 盐 透 过率 =RO 膜 产水 浓 度 / 进水浓 度 ×100% RO 膜的脱盐率 = （ 1–RO 膜的产水含盐量 / 进水含盐量） ×100% RO膜的透盐率=100%–脱盐率

RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百 分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜 系统的回收率在设计时就已经确定。 （1）RO膜的回收率=（RO 膜的产水流量 /进水流量）×100% （2）反渗透 (纳滤) 膜组件的回 收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下： 反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×100% 反渗透膜组件的盐分透过率=RO 膜组件产水浓度/进水浓度×100%

清洗液中,当团体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面是 ,油被乳化,固 体粒子及脱离,从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化” 效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过 1000个气压的瞬 间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击 物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表 面清洗净化的目的。

根据脱盐的需要，经过大量的研究试验，从大量的高分子材料中筛选出了 醋酸纤维素（CA）和芳香聚酰胺两大类膜材料。 此外，复合膜的表皮层还用到了其他一些特殊材料。 醋酸纤维素 醋酸纤维素又称乙酰纤维素或纤维素醋酸酯。常以含纤维素的棉花、木材 等为原料，经过酯化和水解反应制成醋酸纤维素，再加工成反渗透膜。 聚酰胺 聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺两大类。 20 世纪 70 年代应用的 主要是脂肪族聚酰胺，如尼龙 —4 、尼龙 —6 和尼龙 —66 膜；目前使用最 多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料为芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以 及一些含氮芳香聚合物。 芳香族聚酰胺膜适应的 pH范围可以宽到2~11，但对水中的游离氯很敏感。




复合膜 复合膜的特征是主要由以上两种材料制成，它是以很薄的致密层和多 孔支撑层复合而成。多孔支撑层又称基膜，起增强机械强度的作用； 致密层也称表皮层，起脱盐作用，故又称脱盐层。脱盐层厚度一般为 50nm，最薄的为30nm。


由单一材料制成的非对称膜有下列不足之处：
1、致密层和支持层之间存在被压密的过渡层。 2 、表皮层厚度最薄极限为 100nm，很难通过减小膜厚度降低推动压 力。 3 、脱盐率与透水速度相互制约，因为同种材料很难兼具脱盐和支撑 两者均优。

来自百度文库1 ）、在常温不发生相变的情况下，可以对溶质和水进行分离，适用 于对热敏感物质的分离和浓缩；与有相变的分离方法相比，能耗较低。

（2 ）、杂质去除范围广，可以去除无机盐类、有机物杂质、细菌、 病毒等。
（3）、脱盐率高，可实现大于99%


（4）、分离装置简单，易操作、控制和维护。
（5）、对进水水质有一定要求，如污染密度指数（SDI15）≤5、浊度 ＜1.0NTU、保证没有余氯或类似氧化物等。