反滲透膜的分類及特點

反滲透膜材料的選擇經歷了由實驗室到不斷認識深化的過程，從早期盲目地使用有機高分子材料制成膜進行對比試驗，到以后逐步從膜的傳遞原理、材料的結構和性能與膜性能之間的關系等進行預測，如溶解擴散機理，材料溶解度參數，優先吸附原理等。到目前為止通用的反滲透膜材料主要有醋酸纖維素和芳香聚酰胺兩大類。
①醋酸纖維素（CA膜）美國的 Loeb-Sourirajan研制出世界上*張非對稱醋酸纖維素反滲透膜，并于1960年在加利福尼亞大學發表了制作該膜的方法。鑄膜液的組成為含定量乙酰的醋酸纖維、溶劑（如丙酮）、鹽類添加劑（如高氯酸鎂）與水，按一定比例混合并溶解。1963年 Manjikian也在加利福尼亞大學用甲酰胺代替高氯酸鎂作為添加劑，在室溫下制得同樣的膜，從而使操作變得更簡單平板膜的制作工藝包括：將醋酸纖維素、添加劑與溶劑混合溶解為鑄膜液，澆鑄刮平溶劑蒸發，冷水浸漬和熱處理等。
通常非對稱醋酸纖維素反滲透膜的厚度為100~200m，制膜時與空氣相接觸的丙酮蒸發面在外觀上有光澤，其具有致密構造，厚度在0.25-1m，稱為表面致密層。致密層的孔徑在10nm以下，直接與除鹽效果有關，因此也稱為分離層。致密層下面為較厚的多孔海綿層，由于其支撐著表面致密層，因此稱之為支撐層。支撐層的孔徑一般在100mm以上與脫鹽作用無關。
非對稱醋酸纖維素反滲透膜具備高透水量，對大多數水溶性組分的滲透性低，具有良好與脫鹽作用無關。
②芳香聚酸胺（PA膜）芳香聚酰胺反滲透膜由美國杜邦公司（Du Pont）于1970年的成膜性能等優點，得到長期研究與使用。
成功，并首先開發了海水脫鹽中空纖維膜。鑄膜液一般由芳香聚酰胺、溶劑（如N, N二甲基乙酰胺和二甲基亞砜等）和鹽類添加劑（如硝酸鋰、氯化鋰等）三組分組成中空纖維膜由溶液紡絲而成。制作工藝包括：將芳香聚酰胺、添加劑與溶劑混合溶解為鑄膜液，溶液紡絲，溶劑蒸發，在水中凝膠成型等通常芳香聚酰胺反滲透膜的厚度為25~27m左右，表面致密層厚度為0.1~1pm，支與醋酸纖維素反滲透膜相比，芳香聚酰胺反滲透膜的化學穩定性更好，且不會被生物撐層的厚度約為26m左右。
侵蝕
③復合膜復合膜是由膜與基材復合而成。復合膜于20世紀60年代在美國開始研究，
70年代PA300型復合膜也曾工業化生產，但直到1980年 Filmtec公司才推出性能優異、實用的FT-30復合膜。80年代末高脫鹽率的全芳香族聚酰胺復合膜研制成功；90年代，超低壓高脫鹽全芳香族聚酰胺復合膜進入市場，占據了反滲透膜應用領域的主導地位。
復合膜通常可分為三層，即致密分離層、支撐層與過渡層。致密分離層可選用不同的材質改變膜表面層的親和性，因而可有效提高膜的分離效果和抗污染性；支撐層和過渡層可以做到孔隙率高，結構可隨意調節，材質可選擇，因而可有效提高膜的通量。在相同條件下，復合膜通量比非對稱性膜高約50%~*。
膜材料膜材料的選擇是制備各種反滲透膜的基礎，其決定了膜的制作方法，能得到膜的形態、結構、分離原理等，直接決定膜的性能。一般來說，理想的反滲透膜要有以下特點。a高通水量。單位面積上透水量大。b.高鹽截留率。脫鹽率高，以滿足經濟脫鹽的要求。c.足夠的機械強度高。以保證在所承受的壓力下正常工作。d，具有良好的化學穩定性。耐水解、耐酸堿腐蝕、微生物侵蝕。e.耐污染。可長期保持膜的性能，少清洗，使用壽命長。f.制膜容易。容易制成薄片膜或中空纖維膜。g.價格便宜，原料充足。

錄入時間：2019/11/28 8:44:33 點擊次數：1126