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1、反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术522-1. 反渗透技术应用概述2-1. 反渗透技术应用概述科学技术的快速进步带给我们的生活很多益处，但同时也造成了环境的污染。比如，工业废水污染了我们的水源。而且自然界水源供给量无法满足因人口膨胀和工业增长造成水量需求的增长。另外，季节降雨量不均匀也造成的水资源紧张。人类从含杂质水中获得纯水的传统方法是蒸馏法。其它工艺如离子交换和电渗析法从1950年开始用于纯水制备，近十几年反渗透膜被广泛用于海水和苦咸水的脱盐。反渗透不仅被公认为是比较经济的脱盐技术，而且也被认为是脱除重金属、杀虫剂和其它污染物质的好办法。反渗透也可用于废水回用和回收排放水中有
2、价值的原料。例如，从染料废水中回收染料。反渗透也可用于食品饮料工艺。另外，新种类分离膜的发展也带动了生物技术和制药行业中膜分离工艺的发展，既节约了能耗又不会造成产品的热降解。反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术622-2. 反渗透膜原理2-2. 反渗透膜原理下图说明了自然的渗透现象。（反渗透膜）半透膜被放置在两种液体室中间。反渗透膜的支撑层有50m厚，表面分离层只有0.2m厚。渗透现象是稀盐溶液室的水分子通过反渗透膜进入浓盐溶液室造成浓盐溶液室液位上升。当浓盐室上升液柱的压力与两盐水室间化学势能相等时，浓盐室液面停止上升。在平衡状态下，浓水室上升液柱给反渗透膜的压力叫渗透压。如果有
3、一外界力施加在浓水室液柱上，水分子流动方向将反转过来，这个现象叫反渗透。水分子反向从浓盐溶液进入稀盐液室，但是盐份无法透过膜层。H2OH2O渗透压反渗透膜浓盐溶液稀盐溶液稀盐溶液浓盐溶液反渗透膜压力反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术722-3. 反渗透膜的种类2-3. 反渗透膜的种类 非对称膜 -醋酸纤维素膜（CA膜） 非对称膜 -醋酸纤维素膜（CA膜）传统上讲, 非对称膜是由溶于丙酮中的醋酸纤维聚合体形成的分离薄膜，这种技术的反渗透膜在1962年首次商业化。这种非对称结构CA膜表面有一层0.1-0.2m厚度的脱盐分离层，分离层下面的支撑层结构厚度大约100200m， 是高透水性
4、的海绵状多孔结构。CA膜的脱盐率和产水通量的性能可以由成膜时间和温度来控制。 复合薄膜 - 芳香聚酰胺膜(TFC膜) 复合薄膜 - 芳香聚酰胺膜(TFC膜)芳香聚酰胺复合膜通常底层是多孔结构的聚砜，表层为胶联结构的PA涂层。 表面分离层芳香聚酰胺是由苯三甲酰氯和间苯二胺聚合成，复合膜的生产工艺可以优化支撑层和分离层的各自特点。 TFC复合膜与醋酸纤维素膜比较，有更大的产水通量和更高的脱盐率。反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术82 复合膜与醋酸纤维素膜的比较 复合膜与醋酸纤维素膜的比较正如上面所述，从1981年复合膜商业化生产后，其具有高通量高脱盐率特点，显示出比此前广泛应用CA膜
5、的明显优势。与CA膜相比，复合膜（TFC）具有允许pH值范围宽、操作压力低等特点。详细比较如下表：参数复合膜醋酸膜pH使用范围21246使用压力(Kg/cm2)1530脱盐率 (%)TDS99+98硅(SiO2)99+95使用3年后脱盐率的变化99%98.7%98%96%耐氯性0.1 ppm1 ppm抗污染能力强弱反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术92反渗透膜的基本分离特性反渗透膜的基本分离特性1) 无机物的脱除率比有机物的脱除率高，有机物分子量大于100的也有比较高的脱除率。2) 离子态溶质的脱除率好于非离子态溶质。3) 高价的离子态溶质脱除率高于低价溶质。例如，Al3+的脱除
6、率高于Mg2+；Mg2+的脱除率高于Na+。4) 无机物溶质脱除率与离子大小和水合离子大小有关。离子半径或水合离子半径越大，脱除率就越高。5) 非离子态溶质的分子量越大，脱除率越高。6) 分子量小于100的气体分子很容易渗透过膜片。例如，氨气、氯气、二氧化碳、氧气和硫化氢容易透过膜。7) 弱酸的脱除率低并且和分子量有关。以下三种酸的脱除率因分子量减少而降低。柠檬酸高于酒石酸高于乙酸。2-4. 韩国CSM反渗透膜的基本分离特性2-4. 韩国CSM反渗透膜的基本分离特性反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术102 韩国CSM反渗透膜的特性 韩国CSM反渗透膜的特性1) 高水通量和高脱盐率
7、2) 化学稳定性好 (pH2 - 12)3) 使用寿命长4) 抗生物污染5) 可使用压力范围广泛(20 - 1000psi)6) 可使用温度范围广泛(4 - 45)7) 经济性好反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术1122-5. 韩国CSM 反渗透膜的盐脱除率特性2-5. 韩国CSM 反渗透膜的盐脱除率特性 CSM的BE和BN系列膜对溶质的脱除率 CSM的BE和BN系列膜对溶质的脱除率序号序号盐份盐份脱除率 (%)脱除率 (%)分子量分子量1NaF 氟化钠99422NaCN 氰化钠98493NaCl 氯化钠99584SiO2二氧化硅99605NaHCO3碳酸氢钠99846NaNO3
8、硝酸钠97857MgCl2氯化镁99958CaCl2氯化钙991119MgSO4硫酸镁9912010NiSO4硫酸镍9915511CuSO4硫酸铜9916012甲醛353013甲醇253214乙醇704615异丙醇926016尿素706017乳酸(pH2)949018乳酸 (pH5)999019葡萄糖9818020蔗糖9934221氯化农药99-22BOD95-23COD97-反渗透膜介绍韩国 CSM 技术韩国 CSM 技术122 CSM的BE和BN系列膜对各种离子的脱除率 CSM的BE和BN系列膜对各种离子的脱除率序号序号名称名称符号符号脱除率 (%)脱除率 (%)1钠 SodiumNa97
9、2钙 CalciumCa993镁 MagnesiumMg994钾 PotassiumK985铁 IronFe996锰 ManganeseMn997铝 AluminumAl998氨 AmmoniaNH4999铜 CopperCu9910镍 NickelNi9911锌 ZincZn9912锶 StrontiumSr9813镉 CadmiumCd9914银 SilverAg9915汞 MercuryHg9916氯 ChlorideCl9917重碳酸盐 BicarbonateHCO39818硫酸盐 SulfateSO49919硝酸盐 NitrateNO39620氟化物 FluorideF9821硅 SilicaSiO29922磷酸盐 PhosphatePO49923钡 BariumBa98
