水處理設備分類
純淨水(shuǐ)設備中反滲透(tòu)膜(mó)的分(fèn)類
製取純淨水廣(guǎng)泛、經(jīng)濟適用的技術(shù)是反滲透技(jì)術。而反滲透膜是實現反(fǎn)滲透的核心元件,是一種模擬(nǐ)生物(wù)半透膜製成的具有一定特性的人工半透膜。
反(fǎn)滲透膜是如何分類的?
一般用(yòng)高分子材料製成。如醋酸纖(xiān)維素(sù)膜、芳香族(zú)聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜(mó)。表麵微孔的直徑(jìng)一般在0.5~10nm之間,透過性的大(dà)小與(yǔ)膜本身的化學結構有關。有的高分子材(cái)料對鹽的排斥性好,而水的透過速度並不好。有的高分子材料化學結構具有較多親水基團,因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲(shèn)透(tòu)膜應(yīng)具(jù)有適當的滲透量(liàng)或脫鹽(yán)率(lǜ)。
反滲透膜(mó)應具有以下特征:
(1)在高流速下應(yīng)具有脫鹽率;
(2)具有較(jiào)高機械強度和使用壽命;
(3)能在較低操作(zuò)壓力下發揮(huī)功能;
(4)能耐受化學或生(shēng)化(huà)作用(yòng)的影響;
(5)受pH值、溫度等因素影(yǐng)響較小;
(6)製膜原(yuán)料來源容易,加工簡(jiǎn)便,成本低廉(lián)。
反滲透膜的結構,有非對稱(chēng)膜(mó)和均相膜兩類。當前使(shǐ)用的膜材料主要為醋酸酸纖維素和芳香聚酰胺(àn)類。其組件有中空纖維式、卷(juàn)式、板框式(shì)和管式。可用於分離、濃(nóng)縮、純化等化工(gōng)單元操作(zuò),主要用於純水製備和水處理行業中。
反滲透(tòu)是60年代發展起來的一項新的薄(báo)膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與(yǔ)溶質進(jìn)行分離的(de)過程。
要了解反滲透法除鹽原理,先要了解“滲(shèn)透”的概念。滲透是(shì)一種物理現象,當兩種含(hán)有不同濃度鹽類的水,如用(yòng)一張半(bàn)滲透性的薄膜分開會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過(guò)膜滲到含鹽量高的水(shuǐ)中,而所含的(de)鹽分並不(bú)滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃(nóng)度融和(hé)到均等(děng)為止。
然(rán)而要完成這一過程需要很長時間,這個過程也稱為自然(rán)滲透。但如果(guǒ)在含(hán)鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可(kě)以(yǐ)使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水向相反方向滲透,而鹽分(fèn)剩(shèng)下。
由此,反滲透除鹽原理,是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力(lì)更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原(yuán)水(shuǐ)中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔淨的水,從而達到除去水中鹽分的目的,這是反滲透除鹽原(yuán)理(lǐ)。
目前,反滲透膜如以其膜材料化學組成來分,主要有纖維(wéi)素膜和非纖維素膜兩(liǎng)大類。如按膜(mó)材料(liào)的物理(lǐ)結構(gòu)來分,大致可分為非對(duì)稱膜(mó)和複合膜等。
在纖維素類膜中廣泛使用的是醋酸纖維素膜(mó)(簡稱CA膜)。該膜總厚度(dù)約為100μm,全表皮層的厚度約為0.25μm,表皮層中布滿微孔,孔徑約5一10埃,故可以濾除極細的粒子(zǐ),而多孔(kǒng)支撐層中的孔徑很大,約有幾(jǐ)千(qiān)埃,故該種不對稱結構的膜(mó)又稱為非對稱膜。在反滲透操作中,醋酸纖維素膜隻有表皮層與高壓原水接觸才能(néng)達到預期的脫鹽效果,決不能倒置。
非纖維素類膜以芳(fāng)香聚酷(kù)胺為主要品種(zhǒng),其他還有聚呢喀酰胺膜,疆苯駢味哩膜,聚碸酰胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亞胺膜等等。近年來發(fā)展起來的聚酰胺複合膜,是由一層聚酯無紡織物作支持層,由於聚酯無紡織(zhī)物非常不規則並且太疏鬆,不適合作為(wéi)鹽屏障層(céng)的底層,因而將微孔工程塑料聚碸澆鑄在無紡織物表麵(miàn)上。聚楓層表麵的孔控製在(zài)大(dà)約150埃。屏障層采用高交聯度的芳香聚酰胺,厚度(dù)大約在2000埃。高交聯度芳香聚酷(kù)胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成(chéng)。由於這種膜是(shì)由三層不同(tóng)材料複合而成故(gù)稱為複合膜。
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