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反渗透膜除盐的原理以及工艺-蓝膜

反渗透膜除盐的原理以及工艺

发布者:蓝膜 2020-01-07 |

反渗透膜在选型时,大多数用户都会看中其脱盐率。那么为什么反渗透膜能够脱盐,并且脱盐率较比其他滤膜效果会更好呢?今天就和大家介绍一下反渗透膜脱盐的原理及工艺。

反渗透膜在选型时,大多数用户都会看中其脱盐率。那么为什么反渗透膜能够脱盐,并且脱盐率较比其他滤膜效果会更好呢?今天就和大家介绍一下反渗透膜脱盐的原理及工艺。
 
反渗透是20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。
 
反渗透膜脱盐的原理是什么?
要了解反渗透法除盐原理,先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,用一张半渗透性的薄膜分开时就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧,施加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使水向相反方向渗透,而盐分剩下。因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。 
反渗透膜除盐原理
反渗透除盐原理示意图
 
目前,反渗透膜如以其膜材料化学组成来分,主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。如按膜材料的物理结构来分,大致可分为非对称膜和复合膜等。
 
在纤维素类膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜(简称CA膜)。该膜总厚度约为100μm,其表皮层的厚度约为0.25μm,表皮层中布满微孔,孔径约0.5~1.0nm,故可以滤除极细的粒子,而多孔支撑层中的孔径很大,约有几百纳米,故该种不对称结构的膜又称为非对称膜。在反渗透操作中,醋酸纤维素膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期的除盐效果,决不能倒置。
 
非纤维素类膜以芳香聚酰胺膜为主要品种,其他还有聚哌嗪酰胺膜、聚苯并咪唑膜、聚砜酰胺膜、聚四氟乙烯接枝膜、聚乙烯亚胺膜等。近年来发展起来的聚酰胺复合膜,是由一层聚酯无纺织物作支持层,由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将微孔工程塑料聚砜浇铸在无纺织物表面上。聚砜层表面的孔控制在大约15nm。屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在200nm。高交联度的芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。由于这种膜是由三层不同材料复合而成的,故称为复合膜。

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