反渗透膜的制备专业技术
反渗透水处理设备制作原理以及工作原理
反渗透水处理设备工作原理以及制作原理反渗透水处理设备,选择国外著名厂商的配件,采用多级预过滤、反渗透、核子级混床树脂纯化、双波长紫外线消解等国外先进处理技术和本公司独特的工艺设计,确保产品卓越的性能及其稳定性。
实验室超纯水机整机一体化设计,集预处理系统、RO系统、超纯水系统、后处理系统于一体,易于操作、维护。
还可以根据用户需要轻松实现功能升级。
中文名反渗透水处理设备外文名Reverse Osmosis 简称RO 类型高效节能技术制备原理反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。
预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求,保证反渗透纯化系统的稳定运行。
反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)最经济高效的纯化方法。
超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水存的微量离子、有机物等杂质,以满足不同用途的最终水质指标要求。
工作原理编辑反渗透是最精密的膜法液体分离技术,在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转,进水(浓溶液)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,反渗透复合膜脱盐率一般大于98%,它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备,饮用纯净水生产,锅炉给水等过程,在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。
预处理编辑反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。
对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。
PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。
AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。
反渗透膜生产工艺和流程
反渗透膜生产工艺和流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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反渗透膜技术ppt课件
全 受 到 严 重 后臭氧 过滤
的威胁
混凝沉淀 前臭氧
原水
0
预臭氧
预氯 化
20
生物稳定性 40
60
80
100 120 140
AOC (µg/L)
有机物
三卤甲烷生成潜能
400
二月 四月
300
200
100
0
源水
砂滤后
臭氧后
碳滤后
消毒副产物
饮用水
致病微生 物
嗅味有机物和抗生素,内分泌 干扰物
DBPFPug/ L
藻类:藻类的大量生长,会分泌出新陈代谢产物,即藻类有机物,这类有机 物也是消毒副产物,此外,藻类的生长会产生许多嗅味有机物,使水体产生 异味异嗅。藻类还会产生藻毒素,这是一种致癌物。
内分泌干扰物:在水中的含量极低,痕量级有机物。主要危及人的生殖系统. 如农药类,双酚A等。
医药品以及个人护理品(PPCP):2000年以来受到关注的新型化学污染物 。 化妆品,抗生素等。
0.1 90%
自来水超标的指标主要是有机物,浊度,铁和锰,这是二次污染所造成的特点。
二次污染与管网水的生物稳定
二次污染:虽然出厂水的水质达标,但经过城市管网到达水龙头时,水质会 恶化,这是由于二次污染造成的
生物稳定性:二次污染的产生与生物稳定性有关。生物稳定性表达水中的有 机物是否支持细菌生长。如果生物不稳定,则支持细菌在水中生长,在管壁 上形成生物膜,造成腐蚀,水中的铁锰,浊度等均会上升,水质恶化。
• 膜的一些知识 1
水中的各种杂质尺寸与膜的关系
大小 0.0001μm 0.001μm 0.01μm
1Å
1nm
颗粒和溶质
金属离子
反渗透设备常见的五种工艺
反渗透设备目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域,反渗透技术源于二十世纪六十年代的美国宇航科技领域,后逐渐转为民用,反渗透设备是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术。
不同的反渗透设备都有哪些不同的工艺类型呢?不懂没有关系,小编为您提供反渗透设备常见的五种工艺:反渗透设备工艺一:石英砂+活性炭+软化+保安过滤器+反渗透装置(产水量<2M3/H 设备)工艺二:石英砂+活性炭+阻垢系统+保安过滤器+反渗透装置(产水量>2M3/H设备)工艺三:絮凝沉降+石英砂+活性炭+阻垢系统+保安过滤器+反渗透装置(原水较差时适用)工艺四:石英砂+活性炭+软化+保安过滤器+反渗透装置+臭氧灭菌/紫外线杀菌(纯净水生产及饮料制备适用)工艺五:石英砂+活性炭+软化+保安过滤器+一级反渗透+二级反渗透+臭氧灭菌/紫外线杀菌(原水电导率>1000μS/cm时适用)反渗透膜的膜孔径非常小,因此反渗透设备能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等,纯净水设备可以生产纯水、高纯水,以满足不同行业、不同需求的用户。
下面小编给大家推荐一家专业的反渗透纯水厂家:武汉玉泉净水设备有限公司。
武汉玉泉净水设备有限公司根据用户对水质和水量的要求,结合当地水质的具体情况,设计出最佳的水处理方案。
特别在膜的分离技术(反渗透、超滤、微滤等)、水质深化除盐处理(复床、混床、EDI等)、工业锅炉软化水、地下水除铁锰及一体化净水设备、海水、苦咸水的淡化、中水和工业废水回收处理等方面具有丰富的实践经验。
武汉玉泉净水设备有限公司采用国际最先进的水处理技术和设备已为多家企事业单位设计安装了数千套的水处理系统,由于其技术先进、设计完善、造价合理、运行平稳、服务周到,深受广大用户和厂家的赞誉。
公司还为客户朋友供应质优价廉的水处理设备耗材及零部件,并免费为广大客户朋友提供水处理技术和设备使用的咨询服务。
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ro膜制作工艺
ro膜制作工艺RO膜制作工艺RO膜制作工艺是指将反渗透膜(Reverse Osmosis Membrane)用于水处理过程中的制造工艺。
RO膜是一种高效的水处理膜,能够有效去除水中的溶解性固体、有机物、细菌和病毒等杂质,为产生高纯水提供了可靠的技术手段。
一、RO膜的材料选择RO膜是由多层复合膜材制成的,一般由半透膜层和支撑层组成。
半透膜层是决定RO膜分离性能的关键,常用的材料有聚醚砜(PES)、聚酰胺(PA)和聚氨酯(PU)等。
支撑层则起到支撑和加强膜材的作用,常用的材料有聚酯(PET)和聚酰胺酯(PEI)等。
在选择材料时,需要考虑膜材的耐高温、耐腐蚀、抗污染性能以及机械强度等因素。
二、RO膜的制备工艺RO膜的制备主要包括材料准备、膜材制备、膜元件组装和性能测试等步骤。
1. 材料准备首先需要准备好所需的膜材、支撑层和其它辅助材料。
膜材和支撑层的选择应根据实际需求进行,在材料准备阶段需要确保所选材料的质量和稳定性。
2. 膜材制备膜材制备是RO膜制作的关键步骤。
首先,将膜材和支撑层按照一定的配比混合,并加入溶剂中进行搅拌,形成溶液。
然后,将溶液通过特定的工艺方法,如浸渍法或溶液浇筑法,涂覆在无纺布或其他基材上。
再经过干燥和热处理等工艺,使膜材和支撑层充分结合,并形成具有一定厚度和孔隙结构的膜。
3. 膜元件组装膜材制备完成后,需要将其切割成适当的大小,并与支撑层组装成膜元件。
膜元件的组装过程中需要注意保持膜材的完整性和稳定性,以确保其使用寿命和性能。
4. 性能测试膜元件组装完成后,需要对其进行性能测试。
常见的性能测试包括水通量测试、盐除率测试和抗污染性能测试等。
通过这些测试可以评估膜元件的分离性能、稳定性和适用范围,为后续的应用提供参考依据。
三、RO膜制作工艺的优化为了提高RO膜的性能和降低制作成本,研究人员一直在不断优化RO膜的制作工艺。
一些常见的优化措施包括改进材料配方、优化膜材制备工艺、改进膜元件组装方法等。
反渗透膜的制备技术
反渗透膜的制备技术反渗透是利用反渗透膜只透过溶剂而截留离子或小分子物质的选择透过性,以膜两侧的静压差为推动力,实现对混合物别离的膜过程。
在一定温度下,用一个只能使溶剂透过而不能使溶质透过的半透膜把稀溶液与浓溶液隔开,由于浓溶液中水的化学势小于稀溶液中水的化学势,水就会自发地通过半透膜从稀溶液进入到浓溶液中,使浓溶液液面上升,直到浓溶液液面升到一定高度后到达平衡状态。
这种现象称为渗透(osmosis)或正渗透。
如图1所示,半透膜两侧液面高度差所产生的压差称为浓溶液和稀溶液的渗透压差Δπ,如果稀溶液的浓度为零,渗透压差即为〔浓〕溶液的渗透压π;如果在浓溶液上方施加压力ΔP,如果ΔP大于Δπ,则浓溶液中的水便会透过半透膜向稀溶液方向流动,这一与渗透相反的过程称为反渗透(reverse osmosis,RO)[1]。
〔a〕渗透〔b〕反渗透图1 渗透与反渗透由于反渗透膜的截留尺寸为0.1-1nm左右,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等〔去除率达97~98%〕,系统具有水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作方便等优点,其已广泛应用在苦咸水脱盐、海水淡化、废水处理、纯水制备、食品和医药等方面,被称为“2l世纪的水净化技术”。
[2]1.1 反渗透复合膜发展概括人类发现渗透现象至今已有260多年历史。
1748年,法国的Abble Nollet发现水能自发地扩散进入装有酒精溶液的猪膀胱内,并首创osmosis一词用来描述水通过半透膜的现象,成为第一例有记载的描述膜别离的试验。
在接下来的100多年里,渗透作用引起了科学家们极大的兴趣。
最初实验用膜都是动物或植物膜,直到1864年,Traube才成功研制了人类历史上第一张人造膜—亚铁氰化铜膜。
该膜对稀电解质溶液表现出显著的选择通过性,尤其渗透压现象引起了极大的关注。
Preffer用这种膜以蔗糖和其他溶液进行实验,把渗透压和温度及溶液浓度联系起来,给出了计算渗透压的关联式。
反渗透水处理技术方案
反渗透水处理技术方案目录一、项目背景与目标 (2)1. 项目背景介绍 (3)2. 项目目标与期望成果 (3)二、反渗透水处理技术原理 (4)1. 反渗透技术概述 (5)2. 技术原理及工作流程 (6)3. 设备构成与功能介绍 (7)三、系统设计与选型 (8)1. 设计依据与原则 (10)2. 系统主要设备选型 (11)3. 工艺流程图及说明 (12)四、安装与调试 (13)1. 设备安装要求及步骤 (14)2. 系统调试与测试 (15)五、操作运行管理 (16)1. 操作规程与注意事项 (17)2. 设备日常维护保养 (19)3. 运行数据记录与分析 (20)六、水质标准与监测 (20)1. 水质标准设定 (21)2. 水质监测方法与周期 (22)七、安全与环保措施 (23)1. 安全防护措施 (24)2. 环保要求与措施 (24)八、项目实施进度计划 (25)1. 项目实施阶段划分 (26)2. 进度计划安排与时间表 (27)九、投资与成本分析 (28)1. 项目投资预算 (29)2. 运营成本分析 (30)十、培训与售后服务 (31)一、项目背景与目标随着全球水资源日益紧张和污染问题的加剧,高效、经济、环保的水处理技术已成为当务之急。
反渗透(Reverse Osmosis, RO)作为一种先进的水处理技术,广泛应用于海水淡化、工业废水处理、饮用水净化等领域。
为了满足不同领域对水质的要求,提升我国水处理产业的整体水平,本项目旨在研发一套高效、可靠的反渗透水处理技术方案。
本项目的背景是:当前,我国水资源短缺问题日益严重,水污染问题也日益突出,这对水资源的高效利用和水环境保护提出了更高的要求。
反渗透技术作为一种高效、节能的水处理技术,具有广泛的应用前景和市场潜力。
本项目的目标是研发一套适用于不同领域的反渗透水处理技术方案,提高水资源利用效率,保障水质安全,促进我国水处理产业的可持续发展。
本项目的目标包括:研发高效的反渗透膜组件,提高水的通量和截留率;优化反渗透工艺参数,降低能耗和运行成本;开发智能化控制系统,实现远程监控和自动化操作;开展示范工程应用,验证技术方案的可行性和经济性。
反渗透膜技术与工艺流程说明
技术文件一、反渗透膜技术简介二、设计基础三、工艺讲明四、操纵系统和仪表五、设备清单六、设备技术规范书附:工艺流程图;一、反渗透技术简介反渗透简称RO,是六十年代进展起来的一种膜分离技术,其原理是原水在高压力的作用下通过反渗透膜,水中的溶剂由高浓度向底浓度扩散从而达到分离、提纯、浓缩的目的,由于它于自然界的渗透方向相反,因而称它位反渗透。
反渗透能够去除水中的细菌、病毒、胶体、有机物和98%以上的溶解性盐类。
该方法具有运行成本低,操作简单,自动化程度高,出水水质稳定等特点。
与其他传统的水处理方法相比具有明显的优胜,广泛运用于水处理相关行业。
反渗透水处理工艺差不多上属于物理脱盐方法,它在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点:1、反渗透是在室温条件下,采纳无相变的物理方法将含盐水进行脱盐、纯化。
目前,超薄复合膜元件的脱盐率可达到99.5%以上,并可同时去除水中的胶体、有机物、细菌、病毒等。
2、水的处理仅依靠水的压力作为推动力,其能耗在许多处理中最低。
3、不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理,无化学费液排放,无环境污染。
4、反渗透能够连续运行制水,系统简单,操作方便,产品水质稳定。
5、反渗透装置自动化程度高,运行维护和设备维护工作量专门少。
6、设备占地面积小,需要的空间也小。
7、适应于较大范围的原水水质,既适应于苦咸水、海水以至污水的处理,又适应于低含盐量的淡水处理。
我公司集多年工业水处理系统的工艺设计、设备制造、系统成套及膜应用技术的经验,选取合理的工艺设置和设计参数,确保设备长期稳定运行。
二、设计基础1、水源水质2、设计标准2.1设备制造和材料符合下列标准和规定的最新版本的要求。
a)GB150《钢制压力容器》b) JB2932《水处理设备制造技术条件》c) HGJ32《橡胶衬里化工设备》d)《压力容器安全技术监察规程》e) JB/T4715-92《固定式管板式换热器式与差不多参数》f) JB/T4717-92《U形管式换热器型式与差不多参数》2.2进口设备的制造工艺和材科符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学(ASTM)的工业法规中涉及的标准或相当标准。
高通量反渗透复合膜制备研究
天津大学硕士学位论文高通量反渗透复合膜制备研究姓名:张晨申请学位级别:硕士专业:化学工程指导教师:王志2009060114复合膜的结构与成膜机理14.1复合膜的结构复合膜的出现是膜技术发展史上的一个重要突破。
复台膜表面的致密超薄皮层由一个或多个多孔亚层支撑。
复合膜的皮层和亚层由不同的材抖制成,在结构和性质上相互独立。
复合膜的堆大优点在于可以通过埘皮层和亚层分别进行优化,使复合膜的性能达到悬佳…】。
以美国陶氏化学公司的FT-30型商业反渗透复台膜为例,复合膜由聚酯无纺布层(120微米)、聚矾支撑层(40微米)和聚酰胺超薄分离层(100~250纳米)复合而成,如图I_4所示。
复合膜表面的超薄分离层由界面聚合法合成,是复合膜的功能层。
高度交联的聚酰胺薄膜十分致密,起到了对盐离子的截留作J;}j.同时厚度叉很低,对水的阻力很小。
因此,复合膜在有着根高截留率的同时还可以保持较高的水通量。
然而,超薄分离层的机械强度很低,无法单独制备或使用,吲此必须将其合成在某种多孔材科之上。
■■■■●—一聚配簌踊分离屡一裹砜多孔支港层图14檗酰胺反潘透复合膜的结掏示意罔Fi91-4SchematicdiagramofpolyamideTFCmVerseosmosismembrane聚砜(Polysulfone,PF)超滤膜是包括FT-30膜在内的大部分商业反渗透膜所采用的多孔支撑层。
作为超薄功能层的支撑材料.聚砜超滤膜具有表面粗糙度低、表面孔径小、孔径分布窄、抗酸碱、机械强度高、耐高温等优点。
其它可以做为复合膜支撑层的材料包括聚醚砜(PES)、聚丙烯腈(PAN)等。
需注意的是,不是所有的多孔材料都可以用作复台膜的支撑层。
反渗透和纳滤复合膜的活性皮层很薄,困此要求与其直接接触的支撑层表面比较光滑,即粗糙度较低ll“。
此外,复合膜的制各过程中需要将支撑膜与含有多胺单体的碱性水溶液相接触.并且成膜后还需要将复台膜在接近100'C下进行热处理,因此要求支撑材料能够耐强碱、耐高温。
反渗透膜制备工艺
反渗透膜制备工艺反渗透膜,这玩意儿可神奇啦!就好像是一个超级厉害的守门员,能把那些我们不想要的杂质啊、污染物啊统统挡在外面,只让干净的水通过。
你想想看,水要经过那么多复杂的环境,里面不知道混合了多少乱七八糟的东西。
这时候反渗透膜就挺身而出啦!它就像是水的保护神,精心筛选着每一滴通过它的液体。
要制备这么厉害的反渗透膜,那可不是一件简单的事儿哦!就好像做菜一样,得有合适的材料,恰当的步骤,还要掌握好火候。
先得挑选出高质量的原材料,这就好比挑菜,得挑新鲜的、好的。
然后呢,要经过一系列精细的加工处理,这过程可不能马虎,得像雕琢艺术品一样细心。
在这个过程中,每一个环节都很重要呀!就跟盖房子似的,一砖一瓦都得放对地方,不然房子可就不牢固啦。
要是哪个步骤出了差错,那反渗透膜的效果可能就大打折扣咯。
比如说吧,如果加工的温度没控制好,那不就像是烤面包烤焦了一样,肯定不行呀!或者说材料混合的比例不对,那可就乱套啦,还能指望做出好的反渗透膜吗?而且啊,制备反渗透膜还得有耐心。
不能着急忙慌地就想赶快弄好,得一步一步慢慢来。
这可不是一蹴而就的事情,就像酿酒,得经过时间的沉淀才能变得香醇。
你说,要是反渗透膜没做好,那我们喝的水不就没那么干净了吗?那对我们的健康不也有影响吗?所以啊,制备反渗透膜真的是一件非常非常重要的事情呢!大家想想,我们每天都要喝水,如果水不干净,那我们的身体能好吗?反渗透膜就是保障我们用水安全的重要防线呀!它默默地工作着,为我们的生活带来纯净的水资源。
所以呀,我们真的得好好感谢那些研究和制备反渗透膜的人,是他们让我们的生活更加美好,更加健康。
他们就像是幕后英雄,虽然我们可能不知道他们的名字,但他们的贡献却是实实在在的。
反渗透膜的制备工艺,真的是一门高深的学问呢!它需要专业的知识、精湛的技术和十足的耐心。
这可不是谁都能随便做好的哟!但正是因为有了这样的工艺,我们才能享受到干净、健康的水。
这不就是科技带给我们的福利吗?让我们为反渗透膜制备工艺点赞吧!。
整理反渗透膜技术资料
反渗透技术根底篇本文引自美国海德能公司反渗透技术资料,供治理人员和操作人员参考.一、反渗透膜及其开展:以高分子别离膜为代表的膜别离技术作为一种新型的流体别离单元操作技术,三十年来取得了令人瞩目的巨大开展.据有关文献估计,今天的别离膜世界市场规模已到达每年20亿美元以上.表1和图1分别给出了按别离原理和按被别离物质的大小区分的别离膜种类, 从中可以看出,除了透析膜主要用于医疗用途以外,几乎所有的别离膜技术均可应用到石油、天然气及石油化工行业中去.反渗透膜作为主要的水及其它液体别离膜之一,在别离膜领域内占有重要地位.1953年美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化,1960年美国加利福尼业大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜.从此以后,反渗透膜开发有了重大突破.膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜开展到用外表聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜.操作压力也扩展到高压〔海水淡化〕膜,中压〔醋酸纤维素〕膜,低压〔复合〕膜和超低压〔复合〕膜.80年代以来,乂开发出多种材质的纳滤膜.膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势.除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框式以外,乂开发出回转平膜、浸渍平膜式等.工业上应用最多的是卷式膜,它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场.中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高的份额.今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的水平已到达每天数白万吨.目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置为位于美国业利桑拿州的日产水量为28万吨的运河水处理厂,最大的反渗透海水淡化装置,位于沙特阿拉伯,日产水量为12.8万吨.最大的纳滤脱盐软化装置位于美国佛罗里达州,日产水量为3.8万吨.表1 按别离原理分类的别离膜微滤多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂、溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及低分子物压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等透析脱除溶液中的盐类及低分子物浓度差离子、低分子物、酸、碱无机盐、尿素、尿酸、糖类、氨基酸电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子渗透气化溶液中的低分子及溶剂间的别离压力差、浓度差蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液气体别离气体、气体与烝汽别离浓度差易透过气体不易透过气体图1 按别离物质大小分类的别离膜tC^DDi 孔径I 1A 2 10I10A 20tO-W别离时象分高法别离膜的种类tt体r sW,3) "0}CO (3. 1)H/)(3-I)1000A 2000 5000 2舸#毒#大扇菌孰at1NF),怖分*,曜悻分寓反童aKRD} I适苗■ E01/怖方普诚![尽普吾si白—1I禺声交换膜正M ]•返渗透膜原理•膜透过操作方式I横流过滤原液 , 液缩液oooooooooooooooooooo OOOOOOCOOOOQ o o o o o o o ooooooooooooooooooooo o o o o o o o 0OOOOOOO透过液全fit 过滤半透胰初始状态半透膜醪透及渗透平衡状态半透膜反渗透状态原液膜oooooooooooooooooooo OOOQOOOQOOOOOOOO0OOQoooooooooooooooooooo0 O Q □ O O O0..OOOOCOOO O O O O O Ooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo ooooooooooooooooooooI透过液-国内反渗透膜及其应用:我国从60年代中期开始研制反渗透膜,与国外起步时间相距不远,但由于原材料及基础工业条件限制,生产的膜元件性能偏低,生产本钱高,还没有形成规模化生产.相比面言, 我国的超滤、微滤膜研制虽晚于反渗透,始于70年代,但目前已开展到数白个生产厂.虽然有品种少、质量、性能不够完善等问题,但因价格低廉,不仅有效地阻挡了国外同类产品的大量流入,而且也扩大了应用范围.国内反渗透应用始于70年代后期,最早多限于电子、半导体纯水,80年代以后逐渐扩大到电力及其它工业,90年代起在饮用水处理方面获得普及,现在反渗透已进入到家庭饮用纯水.最近三年是反渗透应用大开展阶段.根据保守的估计,各种反渗透膜元件1997年的国内销售额在1〜1.5亿人民币左右.随着国内几条引进生产线的陆续开工生产, 预计今后国产反渗透膜的市场份额会有上升.纵观国内反渗透应用市场,有以下几个特点:1.大型反渗透装置集中于锅炉补给水用途据不完全统计,我国已建成和在建的100吨/小时以上的反渗透装置已超过50套,但除少数电子等行业以外,大多数都集中于锅炉补给水用途.最早是火力发电厂,后来扩展到炼油、石化、化肥、化工等行业.其中最大规模为600吨/小时,估计本世纪内会出现超过1000 吨/小时的超大型反渗透水处理装置.国内在此领域已积累了丰富的设计、施工和运行经验, 现国内承建过100吨/小时以上规模反渗透装置的水处理工程公司已超过10家.2.饮用水处理应用限于中、小规模在国外,1000〜10000吨/小时规模的超大型反渗透或纳滤装置多用于城市供水系统, 而国内在饮用水用途的反渗透装置还都是数十吨/小时以下的中、小规模.随着经济开展和膜技术的普及,这一领域的应用前景很大.3.油田用水及废水处理应用还有待开发由于这一领域的应用技术难度较高和经济本钱原因,目前国内还处于研究、开发阶段, 伴随石油工业开展和水再利用、环境保护呼声日益高涨,膜技术大量进入这一领域已为时不会太远,对膜厂家和工程公司也是一个商业时机.-国外反渗透及其应用:美国是反渗透膜技术的创造国和最大生产国,但日本作为后起之秀,现在的研制、开发水平已开始赶上和超过美国.例如1996年日东电工推出的ES20系列超低压膜代表了今天反渗透膜的最高水准,它已实现0.75MPa压力下脱盐率99.7%,产水量0.8吨/平方米/日. 该公司97年生产出的耐污染型低压反渗透膜LF10系列显示了反渗透膜开发的新方向. 该膜在传统的芳香族聚酰胺膜外表复合上一层聚乙烯醇,既消除了膜外表的负电性乂提升了膜的亲水性和耐氯性,从而大大提升了反渗透膜的抗污染性能.目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司,其中美国杜邦(Dupont)公司和日本东洋纺(oyobo)公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场. 卷式反渗透膜的主要生产厂商为七家,他们是:1.美国Hydranautics公司,该公司于1987年成为日本日东电工公司的全资子公司2.日本日东电工(Nitto Denko)公司3.美国Film tec公司,该公司于1985年成为美国Dow chemcal(陶氏化学)公司的全资子公司4.美国Fluid system 公司,该公司现为美国KOCH公司的子公司5.日本东丽(Toray)公司6.美国Desel公司,该公司现为美国Osmonics公司的子公司7.美国Trisep 公司据有关专家估计,1996年卷式反渗透膜的世界市场规模为 2.3亿美元,其中Hydranautics/Nitto Denko 的市场份额为35% , Dow/Film tec为26%,两家合计占据世界市场的61% o美国、欧洲反渗透用途主要为各种工业用水及饮用水,中东、西班牙的海水淡化应用较多,日本主要用于半导体、电子,韩国、台湾除半导体、电子外,小型饮用纯水需求量很大.下面介绍美国饮用水用途膜别离应用情况.美国除大量使用中、小型及家用反渗透系统外,还建有许多大型公共供水系统.1996年9月美国国立研究所曾以问卷调查方式统计了美国大型饮用水脱盐装置的状况.该调查发表了美国50个州中的21个州的以饮用水为目的的179家脱盐水厂的数据.结果说明这些装置总的产水水平为140万吨/日,各种脱盐方法在总装置产水水平中所占比重分别为:陆地水〔苦咸水〕反渗透47%,纳滤膜软化31%,可倒极电渗析13%,海水淡化8%.值得注意的是,纳滤膜软化的增长速度最快,从 1992到1996 的4年中,纳滤膜软化装置增加500% ,大大高丁其它方法.这是由于纳滤膜不仅可在低压 下对水源软化和适度脱盐,而且可脱除三卤甲烷生成能〔THMFP 〕、色度、细菌、病蠹和溶解性有机物,因而日益受到宵睐.该调查还对各种脱盐方法的经济本钱进行了统计比拟.其 结果如表1所示.无论是一次设备投资还是运行、维修费用均以纳滤膜软化为最低.表美国大型水厂各种脱盐方法的经济比拟纳滤膜 软化陆地水 反渗透可倒极 电渗析反渗透 海水淡化多级闪蒸 海水淡化设备费〔相对值〕 1 1.5 2.4 4.1 6 运行维修费〔相对值〕111.27.29二、反渗透系统设计导那么在使用海德能公司反渗透膜元件设计反渗透系统时,一般应遵循以下所建议的通用导那么,如需在超出本导那么的情况下使用,请与海德能公司协商以便提供特殊的建议. -平■均水通量及允许每年水通量衰减白分数水 源SDI水通量水通量最减百分数/年SDI 258 14GFD7.3 9.9井水 反渗透产品水SDI V 2 SDI V 114 18GFD 4.4 20 30GFD2.3 7.3 4.4•允许每年盐透过率增加白分数膜 型缩 写盐透过率增加百分数 /年醋酸膜 超低压复合膜CAB1、CAB1、CAB3、CAB4 ESPA1、ESPA2、ESPA317 33 3 17聚酰胺复合膜CPA2、CPA3、CPA4 3 17海水淡化膜SWC1、SWC2、SWC3 3 17 聚乙烯醇纳滤膜PVD1 3 17聚酰胺纳滤膜ESNA1、ESNA2 3 17•每根压力容器中的最大给水流量及最小浓水流量膜直径〔英寸〕最大〔加仑/分钟〕最大〔m3/hr〕最小〔加仑/分钟〕最小〔m3/hr〕4 16 3.6 6 30 8.8 8 75 17.0 8.5 85 19.33 0.7 7 1.6 12 2.7 14 3.2盐份饱和值%CaSO 4 SrSO 44 BaSO 4SiO2230800 6000 100•饱和指数极限值条件LSI值不加阻垢剂时的LSI及SDSI 用六偏磷酸纳做阻垢剂时的LSI及SDSI用有机阻垢剂时的LSI及SDSI <-0.2<0.5<1.8* : Langelier Stiff & Davis-ESPA系列反渗透复合膜ESPA膜是美国海德能公司在世界上率先推出的节能型超低压复合膜, ESPA 〔即Energy Saving Poly Amide的英文缩写〕,它具有超低的运行压力〔较常规低压复合膜的运行压力降低了25%〜40%〕;更高的水通量〔在大通量时有着与其它复合膜相同的高脱盐率〕;更宽的水质适用范围和压力适应范围等优点.由丁ESPA膜具有如上所述的优点,为水泵、压力容器、管道、阀门等配套设备的选择提供了更为广泛的空间,而且使用功率更小的电机即可满足工作的需要. 同时,ESPA膜的高水通量、高脱盐率的特性,使我们在设计中仅用少量膜元件即可得到期望产水量,这些都使设备制造本钱和系统设备投资费用大为降低,并且可大量地节省能源,降低了系统的运行费用, 使反渗透系统更加容易推广和被接受.在实际工程设计中,ESPA膜的产水通量是由进水质量所决定.下面是海德能公司针对不同水质所建议的设计产水通量,供用户设计时参考:地表水:〔SDI=2〜5〕12〜14GFD 〔加仑/平方英寸•天〕井水:〔SDI< 1〕16〜18GFD反渗透水:23〜28GFDESPAR列〔超低压节能型〕反渗透膜元件规格与性能型号〔超低压节能型〕ESPA1ESPA2ESPA3ESPA-UITRAPURE规格外径/长度〔mm〕$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0$ 201.9/1016.0湿润态重量〔kg〕16.416.416.416.4有效膜面积〔ft2〕400400400400性最低脱盐率〔%〕99.0%99.6%98%99.0%透过水量GPD 〔L/H〕12000 (1900)9000 (1400)15000 (2400)12000 (1900)能膜材质芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺测测试溶液1500ppm NaCl溶液〔运行30分钟后测试的数据〕试操作压力psi〔Mpa〕150 (1.05)测试液温度〔C〕25条单只膜元件水回收率〔%〕15件测试液PH 6.5 〜7.0最高进水温度〔C〕45进水PH范围 3.0 〜10.0使最高操作压力psi〔Mpa〕600 (4.16)最高进水流量GPM 〔M3/H〕75 (17.0)用进水最高SDI 〔15分钟〕V 5条进水最高浊度 1.0NTU件最高进水自由氯浓度< 0.1ppm单只膜元件最高压力损失10psi (0.7kgf/cm2)单只膜元件上浓缩水与5:1透过水量的最大比例注意:产水量误差为土15% ,出厂时每一支膜元件均配有一只浓水密封环, 一只膜元件连接管和相应O型环.膜元件均真空封装于1 0%的亚硫酸氢纳和10%的丙二醇所构成的保存液中.海德能公司确信本资料中提供的信息和数据都是准确和有用的,但由于我们无法限制用户的使用方法和使用条件,因而这里提供的信息和数据仅是出于友好目的,不作为保证值.海德能公司不承当由于使用这些信息和数据而产生的后果或损害,用户应自己确认海德能公司产品对于其特定用途的适应性.-CPA系列低压反渗透膜CAP膜是美国海德能公司丁1989年上市的芳香族聚酰胺复合膜,继而乂推出了CPA2膜, 该膜将透水性与脱盐性实现了最正确的结合,因此CPA2膜在世界上得到了广泛的应用,CPA3 和CPA4膜使脱盐率到达了更新的高度, 可有效地去除水中的SiO2和TOC,因此更适丁制造电子工业超纯水和发电厂锅炉补给水.CPAg列膜元件的主要性能及规格-LFC系列低污染反渗透膜-LFC系列低污染反渗透膜LFC膜是美国海德能公司丁1998年在世界上率先推出的低污染型低压复合膜, LFC 〔即Low Fouling Composite的英文缩写〕膜既具有普通复合膜的低压、高通量、高脱盐率的优点, 同时乂具有耐污染性的特殊优点,与传统复合膜外表带负电这一特点有所不同的是:LFC膜分LFC1及LFC2两种,LFC1膜外表不带电荷,LFC2膜外表带正电荷.LFC系列膜元件的主要性能及规格-LFC系列低污染反渗透膜-SWC系列海水淡化反渗透膜SWC系列海水淡化反渗透复合膜是美国海德能公司对世界的乂一大奉献,海德能公司的海水淡化膜材质为芳香族聚酰胺,它可将不同含盐量的海水处理成为可直接饮用的淡水,这为解决世界各国淡水资源紧缺问题提供了一条新途径.SWC!列海水淡化膜的性能及规格•海德能公司ESPA 、CPA 反渗透卷式膜元件工艺尺寸4040元件A=40.00〞(1016.0mm) B=3.94"(100.1mm) C=0.75"(19.1mm)D=1.05"(26.7mm) 净重8磅(3.6kg )8040元件A=40.00"(1016.0mm) B=7.95"(201.9mm)C=1.50"(38.1mm) 净重 36 磅(16.4kg )-海德能公司反渗透膜元件质量保证书海德能公司〔以下简称卖方〕对本公司生产的卷式反渗式反渗透膜元件提供以下的质量 保证:-工艺及材料保证在买方依据本公司膜元件技术样本及技术文件的规定,正确使用和维护膜元件的条件下, 如出现因膜元件制造工艺及材料方面引起的质量问题时,自产品到达买方指定口岸之日起 12个月内,卖方负责保修. -性能保证A. 依据产品样本规定的测试条件,膜产品具有该产品样本中所规定的初始 性能.B. 在三年内卖方对膜性能提供如下保证:a. 对于醋酸纤维膜,在产品样本规定的测试条件下,其平均盐透过率不超过初始盐透过率的二倍;b. 对于聚酰胺及聚乙烯衍生物复合膜,在产品样本规定的测试条件下, 其平均盐透过率不超过初始盐透过率的1.5倍;c. 在产品样本规定的测试条件下,其平均产水量不低于初始产水量的 80%C. 自系统启动或膜元件装运发往目的地之日算起六个月后卖方开始提供三年担保.D. 担保条件:进水浓水浓水在保修期内,买方负有以下义务:a.保证给水浊度<1NTU或SDK 5,给水温度<45 C,给水中不含有无机或有机的可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质;b.不应将复合膜元件暴露于含有诸如氯气或次氯酸根离子等氧化性物质的给水中;c.安装使用前,膜元件应存放在原包装箱中,保存温度为0〜45 C;d.膜元件的最高使用压力为:(1)对于ESPA、ESNA、CPA、CAB 系列600psi(4.16MPa)(3)对于SWC 系列1000psi(6.9MPa)e.任何情况下,膜元件均不允许出现反压,即透过水的压力、大于给水/浓水侧的压力;f.在标准条件下系统性能下降10%,或当显然发生了结垢或污堵时,应及时进行清洗;g.反渗透系统的设计及选用符合相关的标准;h.操作人员应了解RO系统性能,操作前须经必要培训,并具有一般保养及事故诊断知识;I.买方应保存RO系统操作记录,保证数据真实、完整和连续,便于分析查找故障原因.如违反以上保修条件,即使在质保期内,海德能公司也不再承当保修责任.•保修责任在保修期内,卖方保修责任可以以下几种方式进行:A.免费修理所有出现问题的膜元件,使其恢复正常;B.买方退回有问题的元件,经卖方检验,确届卖方责任时,免费更换新元件并退还买方运费.C.根据实际使用天数,按比例赔偿.主:本保证书是我公司正式保证书(英文)的中译本,当解释发生争议时,以英文原文为准.三、反渗透膜的污染及清洗方法【适用于ESPA ESNA CP您SWC〔列复合膜】本文介绍了影响复合膜性能的常见污染物及其活洗方法,本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的反渗透膜元件.注1 :在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触,如果发生这种接触,将会造成膜元件性能下降,而且再也无法恢复其性能,在管路或设备杀菌之后,应保证送往反渗透膜元件的给水中无游离氯存在.在无法确定是否有游离氯时,应通过化验来确证.应使用亚硫酸氢钠溶液来中和剩余氯,并保证足够的接触时间以保证反响完全.注2:在清洗溶液中应预防使用阳离子外表活性剂,由于如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染.-反渗透膜元件的污染物在正常运行一段时间后,反渗透膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染,这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金届氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物.污染物的性质及污染速度与给水条件有关, 污染是慢慢开展的,如果不在早期采取举措, 污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能.定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法,不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害.表1列出了常见污染物对膜性能的影响.•污染物的去除污染物的去除可通过化学活洗和物理冲洗来实现,有时亦可通过改变运行条件来实现, 作为一般的原那么,当以下情形之一发生时应进行活洗.1.在正常压力下如产品水流量降至正常值的10〜15%2.为了维持正常的产品水流量,经温度校正后的给水压力增加了10〜15%3.产品水质降低10〜15%盐透过率增加10〜15%4.使用压力增加10〜15%5.RC各段间的压差增加明显〔也许没有仪表来监测这一迹象〕.•常见污染物及其去除方法:碳酸钙垢在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高,那么碳酸钙就有可能沉积出来,应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生,以预防生长的晶体对膜外表产生损伤, 如早期发现碳酸钙垢,可以用降低给水PH至3.0〜5.0之间运行1〜2小时的方法去除.对沉淀时间更长的碳酸钙垢,那么应采用柠檬酸活洗液进行循环活洗或通宵浸泡.注:应保证任何清洗液的PH不要低于2.0,否那么可能会对RO膜元件造成损害,特别是在温度较高时更应注意,最高的PH不应高于11.0.可使用氨水来提升PH,使用硫酸或盐酸来降低PH值.硫酸钙垢活洗液2 〔参见表2〕是将硫酸钙垢从反渗透膜外表去除掉的最正确方法. 金届氧化物垢可以使用上面所述的去除碳酸钙垢的方法,很容易地去除沉积下来的氢氧化物〔例如氢氧化铁〕.硅垢对于不是与金届氧化物或有机物共生的硅垢,一般只有通过专门的活洗方法才能将他们去除,有关的详细方法请与海德能公司联系.有机沉积物有机沉积物〔例如微生物粘泥或霉斑〕可以使用活洗液3去除,为了预防再繁殖,可使用经海德能公司认可的杀菌溶液在系统中循环、浸泡,一般需较长时间浸泡才能有效,如反渗透装置停用超过三天时,最好采用消蠹处理,请与海德能公司会商以确定适宜的杀菌剂.•清洗液活洗反渗透膜元件时建议采用表2所列的活洗液.确定活洗液前对污染物进行化学分析是十分重要的,对分析结果的详细分析比拟,可保证选择最正确的活洗剂及活洗方法,应记录每次活洗时活洗方法及获得的活洗效果,为在特定给水条件下,找出最正确的活洗方法提供依据.对于无机污染物建议使用活洗液1.对于硫酸钙及有机物建议使用活洗液2.对于严重有机物污染建议使用活洗液3.所有活洗液可以在最高温度为华氏104度〔摄氏40 C〕下活洗60分钟,所需用品量以每100加仑〔379升〕中参加量计,配制活洗液时按比例参加药品及活洗用水,应采用不含游离氯的反渗透产品来配制溶液并混合均匀.如果需要其他有关信息,请与海德能公司技术效劳部门联系.-反渗透膜元件的化学清洗与水冲洗活洗时将活洗溶液以低压大流量在膜的高压侧循环,此时膜元件仍装在压力容器内而且需要用专门的活洗装置来完成该工作.活洗反渗透膜元件的一般步骤:1.用泵将十净、无游离氯的反渗透产品水从活洗箱〔或相应水源〕打入压力容器中并排放几分钟.2.用十净的产品水在活洗箱中配制活洗液.3.将活洗液在压力容器中循环1小时或预先设定的时间,对于8英寸或8.5英寸压力容器时,流速为35到40加仑/分钟〔133到151升7分钟〕,对于6英寸压力容器流速为15到20加仑/分钟〔57到76升/分钟〕,对于4英寸压力容器流速为9到10加仑/分钟〔34到38 升/分钟〕.4.活洗完成以后,排净活洗箱并进行冲洗,然后向活洗箱中充满十净的产品水以备下一步冲洗.5.用泵将十净、无游离氯的产品水从活洗箱〔或相应水源〕打入压力容器中并排放几分钟.6.在冲洗反渗透系统后,在产品水排放阀翻开状态下运行反渗透系统, 直到产品水活洁、无泡沫或无活洗剂〔通常需15到30分钟〕.表1.反渗透膜污染特征及处理方法说明:必须确认污染原因,并消除污染源,如需帮助请与海德能公司联系表2.建议使用的常见清洗液五、复合膜元件的一般保存方法【适用于ESPA ESNA CPA SW〔X PVD1系列膜元件】本文介绍的方法适用于以下情况:1.安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存;2.安装在压力容器中的反渗透膜元件的长期保存;3.作为备件的反渗透膜的干保存及反渗透系统启动前的膜保存. 注意:芳香族聚酰胺反渗透复合膜元件在任何情况下都不应与含有剩余氯的水接触, 否那么将给膜元件造成无法修复的损伤.在对RO设备及管路进行杀菌、化学清洗或封入保护液时应绝对保证用来配制药液的水中不含任何剩余氯.如果无法确定是否有剩余氯存在,那么应进行化学测试加以确认.在有剩余氯存在时,应使用亚硫酸氢钠中和剩余氯.此时要保持足够的接触时间以保证中和完全.短期保存短期保存方法适用于那些停止运行5天以上30天以下的反渗透系统.此时反渗透膜元件仍安装在RO 系统的压力容器内.保存操作的具体步骤如下:1.用给水冲洗反渗透系统,同时注意将气体从系统中完全排除;2.将压力容器及相关管路充满水后,关闭相关阀门,预防气体进入系统;3.每隔5天按上述方法冲洗一次. 长期停用保护长期停用保护方法适用于停止使用30天以上,膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统.保护操作的具体步骤如下:1.清洗系统中的膜元件;2.用反渗透产出水配制杀菌液,并用杀菌液冲洗反渗透系统.杀菌剂的选用及杀菌液的配制方法可参见海德能公司相应技术文件或与海德能公司北京办事处联系以获取有关技术建议.3.用杀菌液充满反渗透系统后,关闭相关阀门使杀菌液保存于系统中,此时应确认系统完全充满.4.如果系统温度低于27 C,应每隔30天用新的杀菌液进行第二、第三步的操作;如果系统温度高于27 C,那么应每隔15天更换一次保护液〔杀菌液〕.5.在反渗透系统重新投入使用前,用低压给水冲洗系统一小时,然后再用高压给水冲洗系统5〜10分钟,无论低压冲洗还是高压冲洗时,系统的产水排放阀均应全部翻开.在恢复系统至正常操作前,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂.系统安装前的膜元件保存海德能公司的膜元件出厂时, 均真空封装在塑料袋中, 封装袋中含有保护液. 膜元件在安装使用前的储存及运往。
反渗透膜 生产工艺
反渗透膜生产工艺
反渗透膜是一种通过应用压力将水从高浓度溶液透过膜通道向低浓度溶液渗透的膜材料。
它具有高效过滤和分离的特点,被广泛应用于海水淡化、废水处理、食品和药品生产等领域。
反渗透膜的生产工艺主要包括以下几个步骤:
1. 材料准备:选择合适的原材料进行准备,通常采用聚酰胺、聚氨酯、聚醚等高分子材料作为反渗透膜的基材。
根据需要,可以添加一些助剂如增塑剂、稳定剂等。
2. 膜材料制备:将预先准备好的原材料通过挤压或浸渍等方式形成膜材料。
挤压是最常用的制备膜材料的方法,通过将高分子材料放置在螺杆挤出机中,通过挤压和拉伸形成薄膜。
3. 膜构造调整:膜材料制备完毕后,需要进行一些膜构造调整的步骤,如固化、烘干等。
固化是将形成的膜材料放置在特定的温度下,使其固化成为可用的膜结构。
烘干则是使膜材料中的残余水分挥发掉,提高膜的质量。
4. 膜模块制备:将制备好的膜材料切割成适当的尺寸,并组装成膜模块。
膜模块通常由多个膜片叠加而成,并通过特定的管路连接。
膜模块的组装需要考虑膜材料的稳固性和适应不同工艺条件的特点。
5. 膜测试和性能评价:对制备好的膜进行严格的测试和评价,以确保其质量和性能符合预期要求。
常见的测试项目包括膜的
透水率、截留率、机械性能等。
以上是反渗透膜生产工艺的基本步骤,不同的厂家和生产工艺可能会有所差异。
随着科技的不断进步和工艺的改进,反渗透膜的生产工艺也在不断发展,以提高膜的性能和降低成本。
陶氏ro膜技术手册__概述说明以及解释
陶氏ro膜技术手册概述说明以及解释1. 引言1.1 概述:本篇文章旨在介绍陶氏公司的RO膜技术手册,全面解释RO膜技术的原理和应用。
RO(反渗透)膜是一种具有微孔结构的过滤膜,通过压力差使溶液中的溶质分子从高浓度一侧透过膜壁到低浓度一侧,从而实现溶液纯化和浓缩等工艺目标。
陶氏公司作为全球领先的RO膜供应商之一,其RO膜技术手册包含了丰富的信息和指导,对于了解该技术并应用于实际生产中起到重要作用。
1.2 文章结构:本文将按照以下结构进行阐述:首先,在引言部分介绍文章主题并提出研究目标。
接着,在正文部分详细解释RO膜技术的原理、制备方法以及关键参数等内容。
第三章节将深入探讨RO膜技术在水处理、海水淡化、废水处理等领域的应用,并介绍相关行业案例以加强说明。
第四章节将针对RO膜技术存在的挑战和发展方向进行探讨。
最后,在结论部分总结全文,并对RO膜技术的前景和应用前景进行展望。
1.3 目的:本文的目的是为读者提供关于RO膜技术的全面介绍和解释,帮助读者深入了解RO膜的原理和应用,并为相关领域专业人士提供有关RO膜技术手册的参考材料。
通过阅读本文,读者将能够更好地理解RO膜技术在水处理、海水淡化等领域中的价值,并了解到RO膜技术在当前以及未来可能面临的挑战和发展方向。
我们希望本篇文章可以成为广大科研人员、工程师和决策者们了解RO膜技术及其应用潜力的重要参考资料。
2. 正文在本章节中,我们将详细介绍陶氏公司的RO(反渗透)膜技术。
RO膜技术是一种通过物理和化学过程将溶液中的溶质从溶剂中分离出来的高效方法。
它被广泛应用于水处理、海水淡化、食品和饮料工业以及其他各种工业领域。
首先,让我们了解RO膜技术的基本原理。
RO膜是一种半透膜,它具有非常小的孔隙,只允许水分子通过,并且能够阻止溶质或溶剂中的大部分杂质通过。
当压力施加到含有被除去物质的溶液一侧时,纯净水会透过RO膜而通过,而污染物则被留在另一侧。
这样,RO膜有效地将溶液中的杂质分离开来,产生纯净水。
超滤、纳滤、反渗透膜技术介绍
PVDFPVDF膜即聚偏二氟乙烯膜(polyvinylidene fluoride)是蛋白质印迹法中常用的一种固相支持物。
PVDF膜是疏水性的,膜孔径有大有小,随着膜孔径的不断减小,膜对低分子量的蛋白结合就越牢固。
大于20000的蛋白选用0.45um的膜,小于20000的蛋白选用0.2um的膜。
PVDF膜在使用是需预处理,用甲醇处理的目的是活化膜上的正电基团,使其更容易与带负电的蛋白结合。
PVDF膜具有较高的机械强度,是印迹法中的理想固相支持物材料。
1、水处理用PVDF膜,分为超滤膜和微滤膜两种,主要用于污水、海水淡化等的前处理,清除大分子、细菌、泥沙等杂质2、户外建筑用PVDF膜,主要用户户外建筑的玻璃、外墙、户外广告牌等的保护,主要是耐老化和耐磨功能3、电池用PVDF膜,包括在燃料电池和锂离子聚合物电池中的隔膜应用优点· 机械强度与坚韧度高· 防霉菌性· 高耐磨性· 对气体和液体的高耐渗透性· 耐热稳定性好· 阻燃,低烟· 温度提升过程中抗蠕变性好· 纯度高· 容易进行熔体加工· 耐对大多数化学品与溶剂· 兼有刚性的和柔韧的形态· 抗紫外线和核辐射性· 抗冲击性能· 耐候性· 耐低温达-40℃缺点燃烧起来有氟烟,不易粘接。
超滤膜制膜材料目录编辑本段超滤膜制膜材料可用于制造超滤膜的材料很多,分为有机高分子材料和无机材料两大类。
有机高分子材料①纤维素酯类主要有二醋酸纤维素(CA),三醋酸纤维素(CTA),混合纤维素(CA-CN)等。
这类材料制造的超滤膜亲水性好,成孔性好,材料来源广泛、稳定,成本较低。
但这种材料耐酸碱性能差,也不适用于酮类、酯类和有机溶剂。
②聚砜类如聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。
用这种材料制膜,易成型,膜机械强度好,耐热、耐化学性能也较好,是目前用得较多的材料。
中国反渗透膜生产工艺
中国反渗透膜生产工艺随着科技的不断进步,反渗透技术在水处理领域得到了广泛的应用。
而反渗透膜作为反渗透技术的核心部分,其生产工艺也变得越来越重要。
中国在反渗透膜生产工艺方面取得了显著的进展,成为全球反渗透膜生产的重要力量。
反渗透膜生产工艺的第一步是原料的选择和准备。
反渗透膜的主要原料是聚醚砜(PES)、聚醚酰胺(PA)和聚醚亚胺(PEI)等高分子材料。
这些材料具有良好的耐高温、耐腐蚀和耐压性能,适合用于反渗透膜的制备。
在生产过程中,需要对原料进行严格筛选和检测,确保其质量符合要求。
接下来是反渗透膜的制备过程。
首先,将原料溶解在适当的溶剂中,形成聚合物溶液。
然后,通过膜片浇注、拉伸、干燥等工艺步骤,将聚合物溶液转化为薄膜状的反渗透膜。
在这个过程中,需要控制好温度、湿度和拉伸速度等参数,以确保膜的结构和性能达到设计要求。
反渗透膜的制备过程中,关键的一步是孔径控制。
反渗透膜的孔径决定了其分离性能,因此需要在制备过程中对孔径进行精确控制。
一种常用的方法是通过增加添加剂或调整拉伸速度来控制孔径大小。
此外,还可以采用交联、表面改性等技术手段,进一步改善反渗透膜的性能。
制备好的反渗透膜需要进行后续的加工和检测。
加工过程包括膜片切割、裁剪和组装等步骤,以及对膜的表面进行抛光和清洗。
检测过程则包括对膜的孔径、分离性能和物理力学性能等进行测试。
只有通过严格的加工和检测,才能保证反渗透膜的质量和性能。
中国反渗透膜生产工艺在技术创新方面取得了一系列成果。
近年来,中国研发出一种新型的反渗透膜制备技术——纳米复合杂化技术。
这种技术将纳米材料与聚合物材料复合,能够显著提高反渗透膜的分离性能和稳定性。
此外,中国还在反渗透膜的预处理、膜组件的设计和制备等方面进行了深入研究,进一步提高了反渗透膜的性能和效率。
中国反渗透膜生产工艺的发展,不仅推动了水处理技术的进步,也为中国的水资源管理和环境保护做出了重要贡献。
目前,中国的反渗透膜已经广泛应用于自来水处理、海水淡化、工业废水处理等领域,取得了显著的经济和社会效益。
ro膜制作工艺
ro膜制作工艺以RO膜制作工艺为标题,本文将详细介绍RO膜的制作流程和工艺要点。
一、RO膜制作工艺概述RO膜,即反渗透膜(Reverse Osmosis Membrane),是一种通过逆渗透原理来实现水处理和脱盐的关键材料。
RO膜制作工艺是指将膜材料经过一系列加工工艺制成RO膜的过程,主要包括基材制备、膜层制备、膜组装和后处理等环节。
二、RO膜制作工艺流程1. 基材制备RO膜的基材通常采用聚酰胺材料,其制备过程包括原料配制、混合、溶解、拉伸和定向等步骤。
首先,将聚酰胺原料与溶剂按一定比例配制并混合均匀,形成聚酰胺溶液。
然后,将溶液经过加热和搅拌使其溶解均匀。
接下来,将溶解后的聚酰胺溶液通过拉伸和定向工艺使其形成具有高分子排列结构的薄膜。
2. 膜层制备膜层是RO膜的核心部分,其制备主要包括涂覆和交联两个步骤。
首先,将制备好的聚酰胺基材经过涂覆工艺,将活性层涂覆在基材表面,形成薄膜膜层。
涂覆工艺中需要控制涂覆料的浓度、涂覆速度和温度等参数,以保证涂覆层的均匀性和质量。
接着,将涂覆好的膜层进行交联处理,提高其抗污染和抗腐蚀性能。
3. 膜组装膜组装是将制备好的膜层和支撑层进行组装,形成完整的RO膜。
首先,将膜层剪切成合适的尺寸,并与支撑层粘合在一起。
粘合工艺需要控制温度、压力和时间等参数,以确保膜层和支撑层的紧密结合。
然后,将组装好的膜进行包装和密封,以保护膜的完整性和稳定性。
4. 后处理后处理是为了进一步改善膜的性能和稳定性。
主要包括洗膜、充水和灭菌等步骤。
首先,将制备好的RO膜进行洗膜,以去除可能残留在膜表面的污染物和杂质。
然后,将洗净的膜进行充水处理,以消除膜内的气体和空隙。
最后,通过灭菌处理,以杀灭可能存在的微生物和细菌,确保膜的卫生和安全。
三、RO膜制作工艺要点1. 材料选择:选择高质量的聚酰胺材料作为基材,确保膜的稳定性和脱盐效果。
2. 工艺控制:严格控制涂覆、交联和粘合等工艺参数,保证膜层的质量和均匀性。
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反渗透膜按结构来分主要有两种:不对称反渗透膜和反渗透复合膜[5],其示意图如图2所示。
(a)非对称反渗透膜(b)复合反渗透膜
图2反渗透膜结构示意图
非对称反渗透膜一般由相转化法一步制备,具有以下两个特点:一是致密皮层与支撑层为同一种膜材料;二是致密皮层与支撑层是同时制备、形成的。由于其对溶质起分离作用的致密皮层较厚(约 0.5μm),因此水通量较小[6]。
1.1反渗透复合膜发展概括
人类发现渗透现象至今已有260多年历史。1748年,法国的Abble Nollet发现水能自发地扩散进入装有酒精溶液的猪膀胱内,并首创osmosis一词用来描述水通过半透膜的现象,成为第一例有记载的描述膜分离的试验。在接下来的100多年里,渗透作用引起了科学家们极大的兴趣。最初实验用膜都是动物或植物膜,直到1864年,Traube才成功研制了人类历史上第一张人造膜—亚铁氰化铜膜。该膜对稀电解质溶液表现出显著的选择通过性,尤其渗透压现象引起了极大的关注。Preffer用这种膜以蔗糖和其他溶液进行实验,把渗透压和温度及溶液浓度联系起来,给出了计算渗透压的关联式。1887年Van'tHoot依据Preffer的结论建立了完整的稀溶液的理论,其后J.W.Gills提供了认识渗透压及它与其他热力学性能关系的理论,为渗透现象的研究工作奠定了坚实的理论基础。在对渗透现象进行了一系列的研究后,富于创造性的科学家们并未止步于此。1930年,Sollner进行了反渗透的初步研究,当时人们称之为“反常渗透”。1949年,美国加利福尼亚州立大学洛杉矶分校(UCLA)的Gerald Hassler教授开始了“将海水作为饮用水的水源’’的研究,描述了“阻挡盐分渗透的膜”和“选择性渗透膜层",最早提出了膜法脱盐的概念。尽管Hassler教授的研究未取得理想的结果,但这为后来的反渗透研究工作奠定了基础。1953年,美国的C.E Reid教授首先发现醋酸纤维素类具有良好的半透性;同年,反渗透在Reid教授的建议下被列入美国国家计划。1960年UCLA的SamuelYuster,Sidney Loeb和SrinivasaSourirajan等在对膜材料进行了大量的筛选工作后,以醋酸纤维素(E-398-3,乙酰含量39.8%)为原料,采用高氯酸镁水溶液为添加剂,经反复研究和试验,终于首次制成了世界上具有历史意义的高脱盐(98.6%)、高通量(10.1MPa下水透过速度为O.3×10-3cm3/s,合259L/d*m2)的不对称反渗透膜。该膜由一层很薄的致密层(厚度约15~25nm)和一个多孔支撑层(>100um)组成。不对称膜的制备成功成为膜发展史上的第一个里程碑,极大地促进了反渗透膜技术的发展。膜科学技术的发展并没有因为第一张实用反渗透膜的发明而停止。1963年Manjikion对CA膜进行了改性,1968年Saltonstall研制了CA-CTA(三醋酸纤维素)共混膜。醋酸纤维素类膜制作较容易,价格便宜,耐游离氯,膜面平滑不易结垢,但应用pH范围窄,耐热性差,易发生化学及生物降解且对操作压力要求高。针对这些缺点,美国DuPont公司开发出一种α-PA(芳香族聚酰胺)反渗透膜。与醋酸纤维素类膜相比,芳香族聚酰胺类膜具有脱盐率高、通量大、应用pH范围宽、耐生物降解、操作压力要求低等优点。70年代初该公司成功推出一种由α-PA中空纤维反渗透膜制成的“Permasep B-9”渗透器(获1971年美国Kirkpatrick化学工程最高奖),使反渗透的性能有了大幅度的提高。同期,德国、中国和前苏联也相继开发出了自己的聚酰亚胺R0膜和聚砜酰胺RO膜。复合膜的研究始于20世纪60年代中期。70年代问世的NS-100复合膜(聚乙烯亚胺与甲苯二异氰酸酯在聚苯乙烯基膜上复合而成)是膜技术发展史上的又一个里程碑。1980年Filmtec公司推出了性能优异、实用的FT-30复合膜(间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合而得),实现了反渗透复合膜技术的商品化,从而使反渗透复合膜技术取得划时代的进步。80年代末高脱盐率的全芳香族聚酰胺复合膜工业化;90年代中期超低压和高脱盐全芳香族聚酰胺复合膜开始进入市场;2000年初耐污染、高脱硼、极低压和高压聚酰胺复合膜相继出现……从而为反渗透技术的进一步发展开辟了广阔的前景[3][4]。
复合反渗透膜是由致密的超薄分离层(约 0.2μm)、多孔支撑层(40~70μm)和织物增强层(约 110μm)组成。一般先在织物增强层上制备多孔支撑层,再在其上制备致密皮层,分两步完成。通用的复合膜大多是在多孔聚砜支撑膜表面采用界面聚合法制得致密的交联芳香聚酰胺超薄分离层,这
由于反渗透膜的截留尺寸为0.1-1nm左右,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率达97~98%),系统具有水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作方便等优点,其已广泛应用在苦咸水脱盐、海水淡化、废水处理、纯水制备、食品和医药等方面,被称为“2l世纪的水净化技术”。[2]
反渗透膜的制备技术
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反渗透膜的制备技术
反渗透是利用反渗透膜只透过溶剂而截留离子或小分子物质的选择透过性,以膜两侧的静压差为推动力,实现对混合物分离的膜过程。
在一定温度下,用一个只能使溶剂透过而不能使溶质透过的半透膜把稀溶液与浓溶液隔开,由于浓溶液中水的化学势小于稀溶液中水的化学势,水就会自发地通过半透膜从稀溶液进入到浓溶液中,使浓溶液液面上升,直到浓溶液液面升到一定高度后达到平衡状态。这种现象称为渗透(osmosis)或正渗透。如图1所示,半透膜两侧液面高度差所产生的压差称为浓溶液和稀溶液的渗透压差Δπ,如果稀溶液的浓度为零,渗透压差即为(浓)溶液的渗透压π;如果在浓溶液上方施加压力ΔP,如果ΔP大于Δπ,则浓溶液中的水便会透过半透膜向稀溶液方向流动,这一与渗透相反的过程称为反渗透(reverseosmosis,RO)[1]。