膜采购及原料预处理.

膜性能评价
膜 原 料 的 选 择
膜的性能包括物化稳定性和分离透过特性 两个方面 。
①透过速率（通量） J=V/At 式中 J——膜的透过通量，L/（m2· h）； V——透过液体积，L； A——膜有效面积，m2； t——透过时间，h。
②分离效率 截留率
R cb c p cb cp 1000 (1 ) 1000 0 0 c
反渗透系统污染分类
膜 原 料 预 处 理

ຫໍສະໝຸດ Baidu



砂石,PVC碎削等阻塞进水流道: 无法通过清洗恢复 硬度结垢: 清洗方法: 酸性清洗 有机物,胶体污染: 清洗方法:碱性清洗 细菌,病毒等微生物滋生: 清洗方法:杀菌剂清洗+碱性清洗
膜的污染与劣化
膜 原 料 预 处 理
则趋势相反。

硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除效果 不如氯化物好，铵盐的脱除效果不如钠盐；

许多低分子量非电解质的脱除效果不好，这些物质包
括气体溶液（如铵、氯、二氧化碳和硫化氢）、硼酸 之类的弱酸和有机分子；但对相对分子量大于150的 大多数组分，不管是电解质或是非电解质，都能很好 脱除。
反渗透膜选择及原料预处理
反 渗 透 膜 选 择 及 原 料 预 处 理

膜原料的选择

膜原料预处理
膜原料的选择
反渗透示意图
给水
H2O H2O
Na
+
SO4
H2O
++ Mg ++
Fe
++
HCO3
H2O H2O
浓水
H2O
Ca
Cl
H2O
H2O H2O
H2O
膜
产水
膜原料的选择
模拟反渗透机
C
进水
浓水
高压泵 反渗透膜分离层 反渗透膜支撑层
最为重要
100F
0.25F
S
S
S
S
S
RO膜（CA）分离规律

对无机离子而言，分离率随离子价数的增高而增高，
膜 原 料 的 选 择
绝大多数含二价离子的盐基本上能够脱除；价数相
同时，分离率随离子半径而变化，如： Li+>Na+> K+<Rb+< Cs+；Mg2+> Ca2+> Sr2+<Ba2+。

对多原子单价阴离子的分离规律是：IO3->BrO3>ClO3-。 对同分异构体的分离顺序是：叔>异>仲>原。 对极性有机物的分离顺序是：醛>醇>胺>酸，叔胺> 仲胺>伯胺，柠檬酸>酒石酸>苹果酸>乳酸>醋酸。 对同一族系的化合物，分离率随着分子量的增加而 增大。
膜 原 料 的 选 择

例：超滤装置总操作费用 占总操作费 用％ 投资费 38 膜更换费 27 能耗 16 劳力费 10 清洗液 5 维修费 4
膜原料的选择
各种膜组件的传质特性和综合性能的比较
膜的污染与劣化 膜的污染是指由于在膜的表面上形成了
膜 原 料 预 处 理
附着层或膜孔堵塞等外部因素导致膜性能
膜 原 料 的 选 择

1）机械强度：必须承受高压，及周期性的减压与膜清洗； 2）水力性能好：组件设计必须使膜的污染和浓差极化最小； 3）经济性：组件寿命必须长； 4）制造费用低，易于替换。

过程的经济性： 膜组件和有关设备的成本费； 膜组件替换费； 化学清洗剂费； 能量使用费； 劳力费； 折旧费。
Na3+SO4-3
最为重要
Zn+2Cl2K+Cl-
Pure Water Layer 0.25F
S S
S
S
S
S
膜原料的选择
反渗透膜对有机物的作用:
1. 有机物的脱除率主要决定于有机分子的大小和形状 ;
2. 携带电荷的有机物,由于荷电排斥作用相对更难透过 反渗透膜. 压力
溶液流动方向
500 MW 750 MW 1000 MW 50 MW


RO膜（CA）分离规律

对有机物的钠盐分离效果好，对苯酚和苯酚的衍生物 则显示了负分离对，极性或非极性、离解或非离解的 有机溶质的水溶液进行分离时，溶质、溶剂和膜间的
膜 原 料 的 选 择
相互作用力决定了膜的选择透过性，这些作用力包括
静电力、氢键结合力、疏水性和电子转移四种类型。

对碱式卤化物的脱除率随周期表次序下降，对无机酸
淡水
膜原料的选择
反渗透膜对无机盐的作用
1. 依靠荷点排斥性
一般纯水膜表面都带荷电,同时不同离子带有不同电荷, 反渗透膜会对各种离子产生荷电排斥性. 2. 依靠膜孔的筛选性 溶液流动方向
Na+NO3Na+Cl纯水层 100F
10 A
Al2+2(SO4-2)3 Ni+2SO4-2 Ca+2Cl2-
压 力
b
膜 原 料 的 选 择
截留分子量由于多孔膜的孔径大小不一，存在一 个分布，被截留物质的分子量将分布在某一个 范围内。 ③分离因子 A
B
yA xA
yB xB
yA,yB——A和B在渗透物中组成； xA,xB——A和B在原料液中组成。
膜原料的选择
反渗透膜组件的一般特性
特性 组件类型 卷式 2 3 装填密度（m /m ） 800 供料速度(m3/m2.s) 0.25~0.5 料液侧压力降（psi） 43~85 膜污染趋势 高 清洗 差～好 料液过滤要求 10～25m 过滤 相对耗费 低 中空纤维 6000 0.005 1.4~4.3 高 差 5～10m 过滤 低 管式 70 1~5 28~43 低 最好 不需要过滤 高 板框式 500 0.25~0.5 43~85 中等 好 10～25m 过滤 高
的变化，其主要的污染物为悬浮物和颗粒 形成的滤饼层，金属氢氧化物、钙盐等难
溶性物质形成的结垢层，水溶性大分子形
成的凝胶层。
反渗透系统污染分类

物理污染包括膜表面的沉积，膜孔内的阻 塞，这与膜孔结构、膜表面的粗糙度、溶 质的尺寸和形状等有关。
膜 原 料 预 处 理

化学污染包括膜表面和膜孔内的吸附，这 与膜表面的电荷性、亲水性、吸附活性点 及溶质的荷电性、亲水性、溶解度等有关。
反渗透膜选择要点：

高操作压力：3－10MPa；
膜 原 料 的 选 择


要求膜必须有高透水率，高脱盐率；
耐一定的酸碱、耐微生物、耐压密； 必须满足工艺要求、性质稳定，能长期使用。 形状：平板膜、管式膜、卷式膜、中空纤维膜 主要膜材料：醋酸纤维素、芳香聚酰胺、聚砜
膜组件选择要点：

反渗透过程的经济性和应用性，取决于各种廉价的反渗透 膜组件。 主要有：管式、板式、中空纤维、卷式。卷式组件的销售 占反渗透市场总量的70％，中空纤维组件占26％，管式、 板框组件的销售量较小。 组件必须满足：