RO膜基础知识
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SEAPS
反渗透基础
海清源科技 2014-12-20
膜分离技术
SEAPS
SEAPS
RO基本原理
反渗透膜在外加压力作 用下使水溶液某一些组分选 择性透过，从而达到淡化、 净化或浓缩分离的目的。
SEAPS
反渗透（RO）技术基础
• 商品化反渗透膜由高分子材料制成。 如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜。 表面孔径在0.1～1nm之间，透过性的大小与膜本身的化学 结构有关。
材料研究进展
SEAPS
SEAPS 醋酸纤维素 表面积大（卷式膜的10倍） 耐氯性 操作压力高 主要是用于海水淡化
中空纤维式
聚芳香酰胺 单位面积水通量高 水回收率高 能耗低 产品型号多，应用广泛
螺旋卷式
制备工艺流程
SEAPS
• 反渗透膜按结构分为不对称膜和复合膜两大类。
• 不对称膜以醋酸纤维素膜为代表，主要由致密皮 层、小孔过度层和多孔支撑层组成。 • 复合膜以芳香聚酰胺为代表。主要由致密脱盐层 和多孔支撑层组成。
pH值
SEAPS
膜性能影响因素
回收率
SEAPS
影响RO膜性能的主要因素
• • • • • 膜发生化学降解。 膜表面难溶盐结垢。 膜进水悬浮物、胶体污堵。 膜受微生物、菌类等污堵。 有机物污堵。
2015-3-31
SEAPS
溶质脱除规律
• 对无机物脱除率高于有机物，（分子量小于100的有机物 脱除率不高） • 离子溶质去除率高于非离子溶质 • 分子量低于100的气体易透过（二氧化碳、硫化氢的脱除 率几乎为零） • 对弱酸去除率低.
RO膜微观结构
0.2~0.4um 40~60um 100um
SEAPS
8
制备工艺流程
SEAPS
• 聚砜溶液的配制
• 支撑底膜的制作 • 脱盐层的涂覆
制备工艺流程
SEAPS
C B
A 无纺布（A层）
刮涂
D C I E F G H B A
超滤支撑层（B层）
界面聚合反应
*
A：放卷辊，B:展平辊，C：导向辊，D：刮刀,E：滚筒，F：凝固槽，G:温水处理槽，H： 热水处理槽,I：收卷辊
SEAPS
RO膜的进水要求
• • • • • 浊度小于1 污染指数小于5（15分钟） PH值2--11 水温1--45 游离氯（mg/L)小于0.1
2015-3-31
SEAPS
典型反渗透工艺流程
1 生化 处理 2 3 过滤（多 介质过滤 器或超滤 ) 4 5 6 保安 过滤 器 7
杀菌
活性炭/ 还原剂
2015-3-31
2015-3-31
SEAPS
• 对于苦咸水一段式系统回收率40--60%（指6 芯容器） • 对于苦咸水二段式系统回收率70--80%（指6 芯容器）
2015-3-31
SEAPS
苦咸水应用的单段回收率（%）
• 单只容器中膜件数 回收率（%）
1
2 3 4 5 6
2015-3-31
7--17 15--29 28--38 36--45 41--50 46--55
阻垢剂
反渗透
SEAPS
对使用时的建议
• 单只4040膜元件最小浓水流量不小于0.7吨/ 小时。 • 对于多只4040膜元件串联，最小浓水流量 0.95--1.36吨/小时。 • 单只8040膜元件最小浓水流量不小于3.5吨/ 小时。 • 对于多只8040膜元件串联，最小浓水流量 3.6--4.1吨/小时。
SEAPS
浓差极化
• 在膜分离过程中，给水中的溶剂（水）在 压力驱动下透过膜，溶质（离子或不同分 子量的溶质与颗粒物）被截留，使溶质在 滤膜表面处的浓度逐渐高于溶质在水溶液 主体中的浓度，在浓度梯度的作用下，溶 质由膜面向本体溶液扩散，从而形成边界 层，使流体阻力与局部渗透压增大，导致 膜通量降低。当溶剂向膜面流动，溶质向 膜面流动的速度与浓度梯度使溶质向本体 溶液扩散的速度达到平衡时，在膜面形成 一个稳定的相应于浓度差的边界层，成为 浓差极化边界层，这个现象称为浓差极化。
4. 用人工将剪好的膜片对折，把一片格网夹在中间， 称之为“夹网膜”，然后整体放入已焊好的导流层间；
5.用涂胶机在膜片的上面涂胶（靠近中心管侧不涂），
放下一页导流层，再放一片“夹网膜”. 6.当所有的“夹网膜”和导流层之间均涂好胶水后， 开 始转动收卷。
SEAPS
卷膜工艺流程
7.在元件切头机上用刀把膜片两端切齐； 8.安装端板。 9. 在元件的表面缠绕玻璃钢丝； 10.把缠绕好玻璃钢丝的膜组放在不停旋转的
元件产水量 产水量 膜片通量
wk.baidu.com
吨/天（加仑/天） 单位时间内透过膜的水量 升/平米·小时 单位时间内透过单位膜面积的水量 （加仑/平方英尺 ·天） 百分比（%） （产水流量/进水流量）×100%
回收率
SEAPS
膜性能影响因素
• 进水温度
SEAPS
膜性能影响因素
• 进水盐浓度
SEAPS
膜性能影响因素
• 低压膜片 • 海水淡化膜片
SEAPS
RO膜元件的制作
2015-3-31
RO膜元件结构
SEAPS
SEAPS
卷膜工艺流程
卷膜工艺流程： 1.用剪切设备把膜片、导流层、格网剪切到规定尺寸；
2. 用超声波焊接机把导流层一页一页焊接在一起；
3. 用自动混胶机把AB胶，按比例混合；
SEAPS
卷膜工艺流程
移动架上;送入烘箱内,烘干。
SEAPS
家用膜卷制流程
2015-3-31
SEAPS
将双面胶粘贴在中心管上
2015-3-31
将中心管整齐的摆放在台面上 将膜片、淡网摆放到台面特定的区域
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
检查淡网与蓝胶带是否安装好
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
2015-3-31
SEAPS
• 浓差极化会给系统的稳定运行带来如下的 危害：（1） 当膜表面溶质浓度达到其饱 和度时，会使膜表面形成沉积或凝胶层， 增加透过阻力，从而增加系统的运行压力。 （2） 严重的浓差极化导致结晶析出，阻 塞流道，造成系统运行恶化。（3） 会使 某些溶质的截流率下降。（4） 膜通量会 有所降低。 • 在系统设计、运行中，可以通过提高浓水 的流速、降低系统的回收率、适当的提高 给水的温度、添加相应的阻垢剂等方法来 降低浓差极化，提高系统的运行质量。
N H
2
C O C l
N H
2
+
C lO C
C O C l
O C X
O C
H N
H N
O C Z
O C
H N
H N
O C Z
O C
脱盐层（C层）
X : ( -C O -N H -)
; Z : -C O O H
根据需要，可以通过涂覆的方式在脱盐层表面再制备 不同厚度的低污染层
膜片的种类
SEAPS
• 超低压膜片
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
反渗透膜元件的使用
2015-3-31
SEAPS
膜性能影响因素
• 操作压力
SEAPS
RO膜重要参数
参数指标 脱盐率 单位 百分比（%） 计算方法 1-（产水含盐量/进水含盐量） ×100%
反渗透基础
海清源科技 2014-12-20
膜分离技术
SEAPS
SEAPS
RO基本原理
反渗透膜在外加压力作 用下使水溶液某一些组分选 择性透过，从而达到淡化、 净化或浓缩分离的目的。
SEAPS
反渗透（RO）技术基础
• 商品化反渗透膜由高分子材料制成。 如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜。 表面孔径在0.1～1nm之间，透过性的大小与膜本身的化学 结构有关。
材料研究进展
SEAPS
SEAPS 醋酸纤维素 表面积大（卷式膜的10倍） 耐氯性 操作压力高 主要是用于海水淡化
中空纤维式
聚芳香酰胺 单位面积水通量高 水回收率高 能耗低 产品型号多，应用广泛
螺旋卷式
制备工艺流程
SEAPS
• 反渗透膜按结构分为不对称膜和复合膜两大类。
• 不对称膜以醋酸纤维素膜为代表，主要由致密皮 层、小孔过度层和多孔支撑层组成。 • 复合膜以芳香聚酰胺为代表。主要由致密脱盐层 和多孔支撑层组成。
pH值
SEAPS
膜性能影响因素
回收率
SEAPS
影响RO膜性能的主要因素
• • • • • 膜发生化学降解。 膜表面难溶盐结垢。 膜进水悬浮物、胶体污堵。 膜受微生物、菌类等污堵。 有机物污堵。
2015-3-31
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溶质脱除规律
• 对无机物脱除率高于有机物，（分子量小于100的有机物 脱除率不高） • 离子溶质去除率高于非离子溶质 • 分子量低于100的气体易透过（二氧化碳、硫化氢的脱除 率几乎为零） • 对弱酸去除率低.
RO膜微观结构
0.2~0.4um 40~60um 100um
SEAPS
8
制备工艺流程
SEAPS
• 聚砜溶液的配制
• 支撑底膜的制作 • 脱盐层的涂覆
制备工艺流程
SEAPS
C B
A 无纺布（A层）
刮涂
D C I E F G H B A
超滤支撑层（B层）
界面聚合反应
*
A：放卷辊，B:展平辊，C：导向辊，D：刮刀,E：滚筒，F：凝固槽，G:温水处理槽，H： 热水处理槽,I：收卷辊
SEAPS
RO膜的进水要求
• • • • • 浊度小于1 污染指数小于5（15分钟） PH值2--11 水温1--45 游离氯（mg/L)小于0.1
2015-3-31
SEAPS
典型反渗透工艺流程
1 生化 处理 2 3 过滤（多 介质过滤 器或超滤 ) 4 5 6 保安 过滤 器 7
杀菌
活性炭/ 还原剂
2015-3-31
2015-3-31
SEAPS
• 对于苦咸水一段式系统回收率40--60%（指6 芯容器） • 对于苦咸水二段式系统回收率70--80%（指6 芯容器）
2015-3-31
SEAPS
苦咸水应用的单段回收率（%）
• 单只容器中膜件数 回收率（%）
1
2 3 4 5 6
2015-3-31
7--17 15--29 28--38 36--45 41--50 46--55
阻垢剂
反渗透
SEAPS
对使用时的建议
• 单只4040膜元件最小浓水流量不小于0.7吨/ 小时。 • 对于多只4040膜元件串联，最小浓水流量 0.95--1.36吨/小时。 • 单只8040膜元件最小浓水流量不小于3.5吨/ 小时。 • 对于多只8040膜元件串联，最小浓水流量 3.6--4.1吨/小时。
SEAPS
浓差极化
• 在膜分离过程中，给水中的溶剂（水）在 压力驱动下透过膜，溶质（离子或不同分 子量的溶质与颗粒物）被截留，使溶质在 滤膜表面处的浓度逐渐高于溶质在水溶液 主体中的浓度，在浓度梯度的作用下，溶 质由膜面向本体溶液扩散，从而形成边界 层，使流体阻力与局部渗透压增大，导致 膜通量降低。当溶剂向膜面流动，溶质向 膜面流动的速度与浓度梯度使溶质向本体 溶液扩散的速度达到平衡时，在膜面形成 一个稳定的相应于浓度差的边界层，成为 浓差极化边界层，这个现象称为浓差极化。
4. 用人工将剪好的膜片对折，把一片格网夹在中间， 称之为“夹网膜”，然后整体放入已焊好的导流层间；
5.用涂胶机在膜片的上面涂胶（靠近中心管侧不涂），
放下一页导流层，再放一片“夹网膜”. 6.当所有的“夹网膜”和导流层之间均涂好胶水后， 开 始转动收卷。
SEAPS
卷膜工艺流程
7.在元件切头机上用刀把膜片两端切齐； 8.安装端板。 9. 在元件的表面缠绕玻璃钢丝； 10.把缠绕好玻璃钢丝的膜组放在不停旋转的
元件产水量 产水量 膜片通量
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吨/天（加仑/天） 单位时间内透过膜的水量 升/平米·小时 单位时间内透过单位膜面积的水量 （加仑/平方英尺 ·天） 百分比（%） （产水流量/进水流量）×100%
回收率
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膜性能影响因素
• 进水温度
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膜性能影响因素
• 进水盐浓度
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膜性能影响因素
• 低压膜片 • 海水淡化膜片
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RO膜元件的制作
2015-3-31
RO膜元件结构
SEAPS
SEAPS
卷膜工艺流程
卷膜工艺流程： 1.用剪切设备把膜片、导流层、格网剪切到规定尺寸；
2. 用超声波焊接机把导流层一页一页焊接在一起；
3. 用自动混胶机把AB胶，按比例混合；
SEAPS
卷膜工艺流程
移动架上;送入烘箱内,烘干。
SEAPS
家用膜卷制流程
2015-3-31
SEAPS
将双面胶粘贴在中心管上
2015-3-31
将中心管整齐的摆放在台面上 将膜片、淡网摆放到台面特定的区域
SEAPS
2015-3-31
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检查淡网与蓝胶带是否安装好
2015-3-31
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2015-3-31
2015-3-31
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• 浓差极化会给系统的稳定运行带来如下的 危害：（1） 当膜表面溶质浓度达到其饱 和度时，会使膜表面形成沉积或凝胶层， 增加透过阻力，从而增加系统的运行压力。 （2） 严重的浓差极化导致结晶析出，阻 塞流道，造成系统运行恶化。（3） 会使 某些溶质的截流率下降。（4） 膜通量会 有所降低。 • 在系统设计、运行中，可以通过提高浓水 的流速、降低系统的回收率、适当的提高 给水的温度、添加相应的阻垢剂等方法来 降低浓差极化，提高系统的运行质量。
N H
2
C O C l
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脱盐层（C层）
X : ( -C O -N H -)
; Z : -C O O H
根据需要，可以通过涂覆的方式在脱盐层表面再制备 不同厚度的低污染层
膜片的种类
SEAPS
• 超低压膜片
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
SEAPS
2015-3-31
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2015-3-31
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反渗透膜元件的使用
2015-3-31
SEAPS
膜性能影响因素
• 操作压力
SEAPS
RO膜重要参数
参数指标 脱盐率 单位 百分比（%） 计算方法 1-（产水含盐量/进水含盐量） ×100%