反渗透膜知识(反渗透膜的分类及应用)
本文目录一览:
- 1、反渗透膜的发展史?
- 2、陶氏反渗透膜的型号种类
- 3、使用家用反渗透膜常规知识有哪些
- 4、反渗透膜在使用过程中应注意什么
- 5、什么是渗透膜
- 6、反渗透膜的研究历史
反渗透膜的发展史?
反渗透是60年代发展起来的一项新的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的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”。反渗透技术中,反渗透膜的发展是该处理方法的核心技术,所谓渗透膜就是利用反渗透原理进行分离的液体分离膜。具体的说,反渗透膜上有许多小孔,孔的大小只允许水分子通过,盐类和杂质分子都比孔大而无法通过。反渗透膜的发展及应用经历了长期而复杂的过程。
在国外,其发展概况为:1953年美国的Reid 提出从海水和苦盐水中获得廉价的淡水的反渗透研究方案,1960年美国的Sourirajan 和Leob 教授研制出新的不对称膜,从此RO作为经济的淡化技术进入了实用和装置的研究阶段。1960年洛布(Loeb)和索里拉金(Suan)制成了第一张高通量和高脱盐率的醋酸纤维素膜,为反渗透和超滤膜的分离技术奠定了基础。同年,Loeb和Milstein用他们研制成功的醋酸纤维素反渗透膜研究并组装成功第一个实验室规模的板框式反渗透膜装置。
1961年美国Hevens公司首先提出管式膜组件的制造方法;1964年美国通用原子公司研制出螺旋式反渗透组件;1965年美国加利福尼亚大学制造出用于苦咸水淡化的管式反渗透装置,生产能力为19 t/d;1967年美国社邦(Dupout)公司首先研制出以尼龙-66为膜材料的中空纤维膜件;1970年又研制出以芳香聚酰胺为膜材料的“PermaseB-9”中空纤维膜组件,并获得1971年美国柯克帕特里克(Kirkpatfiek)化学工程最高奖。20世纪80年代初,美国就克服纤维素材料的缺点,研发出高水通量、高盐截流率的复合聚酰胺膜,使反渗透技术广泛应用于工业领域。
20世纪70年代初期开始用RO法处理电镀污水,首先用于镀镍污水的回收处理,此后又应用于处理镀铬、镀铜、镀锌等漂洗水以及混合电镀污水。1965年英国首先发表了用半透膜处理电泳涂料污水的专利。此后美国P.P.G公司提出用UF和RO的组合技术处理电泳涂料污水,并且实现了工业化。1972-1975年J J .Porter 等人用动态膜进行染色污水处理和再利用实验。1983年L.Tinghuis等人发表了用RO法处理染料溶液的研究结果。1969年美国的J . C. V Smith 首先报道了处理城市污水的方法。30年来,反渗透(RO)技术先后在含油、脱脂废水、纤维工业废水、造纸工业废水、放射性废水等工业水处理、苦咸水淡化、纯水和高纯水制备、医药工业和特殊的化工过程和高层建筑废水等各类污水处理中得到了广泛的应用。尤其是近几年,一些新型的膜法污水处理技术逐一问世,如膜蒸馏、液膜、膜生化反应器、控制释放膜、膜分相、膜萃取等。我国的反渗透研究始于1965年,近年来反渗透技术在我国已得到广泛应用。反渗透技术最初只用于海水淡化,后来逐步扩大到苦咸水淡化、食品加工、医药卫生、饮料净化、超纯水制备等方面,产生了很高的经济效益。
在我国,膜技术的发展是从1958年离子交换膜研究开始的。1958年开始进行离子交换膜的研究,并对电渗析法淡化海水展开了试验研究;1965年开始对反渗透膜进行探索,1966年上海化工厂聚乙烯异相离子交换膜正式投产,为电渗析工业应用奠定了基础。1967年海水淡化会战对我国膜科学技术的进步起了积极的推动作用。1970年代相继对电渗析、反渗透、超滤和微滤膜及组件进行研究开发,1980年代进入推广应用阶段。1980年代中期我国气体分离膜的研究取得长足进步,1985年中国科学院大连化物所,首次研制成功中空纤维N2/H2分离器,主要性能指标接近国外同类产品指标,现己投入批量生产,每套成本仅为进口装置的1/3。进入90年代以来,复合膜的制备取得了较大进展。
韩国世韩是世界上唯一同时拥有反渗透膜生产技术和RO直饮机生产技术的公司,并已获得了日本“JHP”认证”、美国“FDA 认证”、在中国世韩公司获得“CCC”认证、中国“MA”国家卫生部批件和国家坏境保护总局、中华人民共和国卫生部、国家质量监督检验检疫总局联合颁发的坏境与健康产业发展贡献奖。公司的业务发展得益于和海外客户接下的良好的合作基础,由此在膜分离技术应用领域有了很快的发展。世韩目前拥有反渗透膜分离技术、微滤膜分离技术、超滤膜分离技术、纳滤技术、离子交换技术、EDI连续电除盐技术、MBR膜生物反应器七大水处理主流技术和21个单项及系列产品,服务领域涵盖电子光学、半导体、精密加工、能源开发、精细化工、生物医药、纺织印染、海水/苦咸水淡化、食品饮料和农村饮用水工程等多个行业。世韩膜应用广泛,水处理设备主要有:反渗透纯水机、离子交换设备、超纯水设备、医药纯化水设备、超滤设备、连续电除盐系统、海水淡化设备、饮用水净化设备以及其他系统成套设备。
陶氏反渗透膜的型号种类
陶氏FILMTECTM膜元件有不同的型号,每种型号针对不同的应用和使用的条件:
1、NF270——中等脱盐率和硬度透过率的纳滤膜,脱除有机物高,产水量高
2、NF200——中等硬度透过率的纳滤膜,具有很高的除草剂(如莠去净)和TOC脱除率
3、NF90——90%左右盐份的去除率的纳滤膜,具有很高的铁、杀虫剂、除草剂和TOC去除率
4、NF——工艺物料浓缩用纳滤膜
5、XLE——极低能耗(压)反渗透元件,主要用于商用或大型市政水处理
6、LP——胶带缠绕超低压反渗透元件,为新一代高脱盐率商用超低压反渗透膜元件
7、BW30HR LE——新型玻璃钢缠绕高脱盐率低能耗苦咸水反渗透元件
8、TW30——胶带缠绕标准低压反渗透膜元件,主要用于进水为自来水的高脱盐率商用反渗透系统
9、BW30——玻璃钢缠绕标准低压苦咸水反渗透膜元件,主要用于多支串联高脱盐率反渗透系统
10、BW30LE——标准低能耗苦咸水反渗透元件
11、BW30FR——抗污染型苦咸水淡化反渗透元件
12、LE——新型低能耗苦咸水反渗透元件
13、RO ——卫生级反渗透元件
14、HSRO——热消毒卫生级反渗透元件
15、SG30——超纯水用半导体级反渗透元件
16、SG30LE——低能耗超纯水用半导体级反渗透元件
17、SW30——海水和高盐度苦咸水(亚海水)反渗透元件
18、SW30XLE——新型极低能耗海水或高盐度苦咸水(亚海水)反渗透元件
19、SW30HR——标准高脱盐率(单级海水淡化)海水反渗透元件
20、SW30HR LE——新型高脱盐率低能耗(单级海水淡化)海水反渗透元件
使用家用反渗透膜常规知识有哪些
1、德兰梅尔DE1812系列反渗透膜必须保存于室温,不可存放在阳光下直射。
2、如果聚乙烯袋损坏,必须添加新的防腐剂溶液(亚硫酸氢钠)并气密密封以防止干燥和微生物生长。
3、反渗透膜元件在运行第一个小时,应将冲洗出的防腐液废水排出。
4、所有的膜元件出厂前都经过严格测试,并使用1.0%的亚硫酸氢钠(冬天时还要添加10%的丙二醇防冻液)溶液进行储藏处理,采用真空包装,外包装为硬纸箱。
反渗透膜在使用过程中应注意什么
我总结了以下经验,仅供参考:
在使用反渗透膜的过程中做好以下注意事项,能有效的保护反渗透膜,并延长其寿命。
1、醋酸纤维素膜的水解易造成反渗透系统的性能恶化,为此,必须严格控制水的PH值,给水的PH值必须维持在5-6,而复合膜可以在给水PH3-PH11范围下运行。
2、当注入的次氯酸钠量不足而使给水中的游离氯不能测出时,在反渗透系统的膜组件上会有黏泥发生,反渗透系统的压差将增大。但对于复合膜和聚酰胺膜来讲,必须严格控制进入膜组件的游离氯量,超过规定值将导致膜的氧化分解。
3、若把FI值超标的水供给反渗透系统作为给水,在膜组件的表面将附着污垢,这样必须通过清洗来去除污垢。
4、过量的给水流量将使膜组件提前劣化,因此给水流量不能超过设计标准值。此外浓水的流量应尽量避免小于设计标准值,在浓水流量过小的条件下运转,会使反渗透系统的压力容器内发生不均匀的流动及由于过分浓缩而在膜组件上析出污垢。
5、反渗透系统的高压泵即使有极短的时间中断运转都可能使反渗透系统发生故障。
6、反渗透入口压力要保持有适当的裕度,否则由于没有适当的压实,除盐率会降低。
7、反渗透系统停止时应用低压给水置换反渗透系统内的水。这是为了防止在停运时二氧化硅的析出(在冬季时水温下降之故)。
8、需经常注意精密过滤器的压有效期。出现压差急剧上升的原因主要是精密过滤器浑浊度的泄漏。相反,出现压差急剧下降的原因是精密过滤器元件的破损,以及精密过滤器元件紧固螺丝松动等。
9、当反渗透系统入口和出口的压差超过标准时,说明膜面已受污染或者是给水流量在设计值以上。如经流量调整尚不能解决压差问题,则应对膜面进行清洗。
10、在夏天给水温度高,产水流量就过多,有时不得不降低操作压力,这样做将导致产水水质下降。为了防止这点,可减少膜组件的根数,而操作压力仍保持较高的水平。
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什么是渗透膜
.什么是反渗透?
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,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.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.
2.反渗透的原理:
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,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,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,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,可以使方向相反方向渗透,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力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.
3.RO反渗透的由来:
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
4.RO反渗透纯净水机的工作原理:
它是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机.
参考资料:饮水知识
反渗透膜的研究历史
反渗透装置结构紧凑、安装简单、操作简便、能耗低,在常温下操作,易于工业化生产。
80年代发明的复合膜,由超薄反渗透膜、多孔支撑层、织物增强自叠加而成,透水量极大,除盐率高达99%,是理想的反渗透膜。反渗透膜在分离小分子有机化合物时也特别有效,因此对有机化工、酿造工业、三废处理等领域也得到了很好的应用。
在21世纪以前,反渗透膜技术都是被国外所垄断,而中国是直到90年代末期才开始掌握了反渗透膜的生产技术.这个历史要追述到建国初期,当时我们国家的领导人已经意识到海水淡化的前景和将来在社会中的作用。
早在1958年,石松研究员等首先在中国开展离子交换膜电渗析海水淡化研究。而在此前1953年美国C.E.Reid建议美国内务部将反渗透研究列入国家计划。
随后1967年,国家科委组织全国海水淡化会战,组织全国在水处理和分析化学、材料化学、流体力学等各个学科的精英会战海水淡化。
1970年,会战主力汇集中国浙江省的杭州市,组织了全国第一个海水淡化研究室。此期间,他们一直用电渗析技术进行海水淡化,研制成功海洋监测专用微孔滤膜,建成了世界最大的电渗析海水淡化站——西沙永兴岛海水淡化站。一度在海水淡化方面成为世界领军人物。
1982年,中国海水淡化与水再利用学会经中国科协学会部批准在杭州成立。但是,因为经历了十年浩劫,毕竟还是衰弱下去了,此时,远在大洋彼岸的美国的全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件已经赫然问世。
1984年,国家海洋局以海水淡化研究室为主体,组建国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心,中国开始对膜技术重视了,但是,美国海水淡化用复合膜及其卷式元件已经大面积商业化了,投入到了国家和民用中去了。
1992年,国家为了追赶膜方面技术与世界的差距,,国家科委军顶,以“中心”为依托,组建国家液体分离膜工程技术研究中心,并开始悄悄研制国产反渗透膜。
直到2001年,“中心”实行集团化分体管理,所辖三个控股的中外合资公司,两个中资公司和一个研发中心。
同年,杭州北斗星膜制品有限公司正式公开问世,从此,中国有了自己的反渗透膜产品,享有完全自主知识产权、由中国制造、具有民族品牌的高性能复合膜元件开始投放市场,中国成为世界上第四个掌握自主反渗透膜技术的国家。而杭州水处理下的杭州北斗星膜制品有限公司也成为全球八家自主反渗透膜生产厂家之一..