在各工業(yè)生產(chǎn)過程中,往往有分離、濃縮、分級和純化某種水溶液的需求。傳統(tǒng)用的方法是沉淀、過濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結(jié)晶等過程。這些方法表現(xiàn)出流程長、耗能多、物料損失多、設(shè)備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點,以超濾膜技術(shù)取代某種傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。
基膜的材料以聚砜為普遍,其次為聚丙烯和聚丙烯腈。因為聚砜易得,制膜簡單,機械強度好,抗壓密性能好,化學性能穩(wěn)定,,能抗生物降解。 為進一步增強多孔支撐層的強度,常用聚酯無紡布。 脫鹽層的材料主要為芳香聚酰胺。此外還有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺與縮合尿素、糠醇與三羥乙基異氰酸酯、間苯二胺與均苯酰氯等。
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。20世紀70年代應用的主要是脂肪族聚酰胺,如尼龍—4、尼龍—6和尼龍—66膜;目前使用多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。芳香族聚酰胺膜適應的pH范圍可以寬到2~11,但對水中的游離氯很敏感。
FilmTecFortilife CR系列反滲透膜元件采用抗污染膜片和元件設(shè)計,在處理高難度的容易發(fā)生污染的水源如工業(yè)和市政廢水以及高COD地表水時,能夠為工業(yè)用戶提供可靠的凈水生產(chǎn)系統(tǒng)。
原理:反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側(cè)得到淡水,在高壓側(cè)得到鹵水?!》礉B透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為:N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:π=iCRT式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù);C為溶質(zhì)的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數(shù);T為溫度?!》礉B透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設(shè)備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備?!》礉B透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發(fā)展?,F(xiàn)已大規(guī)模應用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結(jié)合制取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
反滲透膜應具有以下特征:(1)在高流速下應具有脫鹽率;(2)具有較高機械強度和使用壽命;(3)能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;(4)能耐受化學或生化作用的影響;(5)受pH值、溫度等因素影響較??;(6)制膜原料來源容易,加工簡便,成本低廉。