RO反滲透膜、納濾膜和超濾膜的對(duì)比
一種最通用的廣義定義是膜為之間的一個(gè)不連續(xù)區(qū)間。因而膜可為氣相、液相和固相或是他們的組合。簡單的說,膜是分隔開兩種流體的一個(gè)薄的阻擋層。描述膜傳遞速率的膜性能是膜的滲透性。
一.反滲透基本原理
1.反滲透過程
反滲透是利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑(通常是水)而截留離子物質(zhì)的性質(zhì),以膜兩側(cè)靜壓差為推動(dòng)力克服溶劑滲透壓使溶劑通過反滲透膜而實(shí)現(xiàn)對(duì)液體混合物進(jìn)行分離的膜過程。反滲透同NF、UF一樣均屬于壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離技術(shù),其操作壓差一般為15~105MPa,截留組分為(110)X10—10m小分子物質(zhì)。除此之外還可以從液體混合物中去處全部懸浮物、溶解物和膠體,例如從水溶液中將水分離出來以達(dá)到分離、純化等目的。目前隨著超低壓反滲透膜的開發(fā)已可在小于1MPa壓力下進(jìn)行部分脫鹽適用于水的軟化和選擇性分離。
2.分離機(jī)理
反滲透膜的選擇透過性與組分在膜中的溶解、吸附和擴(kuò)散有關(guān)因此除與膜孔的大小、結(jié)構(gòu)有關(guān)外還與膜的化學(xué)、物理性質(zhì)有密切關(guān)系即與組分和膜之間的相互作用密切相關(guān)。由此可見,反滲透分離過程中化學(xué)因素(膜及其表面特性)起主導(dǎo)作用。
3.反滲透的應(yīng)用
反滲透技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用主要是苦咸水和海水淡化此外被大量用于純水制備及生活用水處理以及難于用其他方法分離混合物。反滲透工業(yè)應(yīng)用包括(1)海水脫鹽;(2)飲用水生產(chǎn)(3)純水生產(chǎn)。
二.納濾基本原理
納濾技術(shù)是反滲透膜過程為適應(yīng)工業(yè)軟化水的需求及降低成本的經(jīng)濟(jì)性不斷發(fā)展的新膜品種,以適應(yīng)在較低操作壓力下運(yùn)行,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低成本演變發(fā)展而來的。我國于二十世紀(jì)90年代初期開始研制納濾膜.與國外相比,我國納濾技術(shù)整體上只能說是剛剛開始膜的研
1.納濾過程
納濾(NF)是介于反滲透很超濾之間的一種壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離技術(shù)。它具有兩個(gè)特性:①對(duì)水中的分子量為數(shù)百的有機(jī)小分子成分具有分離性能;②對(duì)于不同價(jià)態(tài)的陰離子存在Donnan效應(yīng)。物料的荷電性.離子價(jià)數(shù)荷濃度對(duì)膜的分離效應(yīng)有很大影響。(道(Donnan)模
2.分離機(jī)理
NF膜與RO膜均為無孔膜通常認(rèn)為其傳質(zhì)機(jī)理為溶解一擴(kuò)散方式。但NF膜大多為荷電膜其對(duì)無機(jī)鹽的分離行為不僅由化學(xué)勢(shì)梯度控制同時(shí)也受到電勢(shì)梯度的影響即NF膜的行為與其荷電性能以及溶質(zhì)荷電狀態(tài)和相互作用都有關(guān)系。
3.納濾膜的應(yīng)用
納濾(NF)膜是介于反滲透(RO)膜及超濾(UF)膜之間的一種新型分離膜,由于其具有納米級(jí)的膜孔徑、膜上多帶電荷等結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因而主要用于以下幾個(gè)方面:(1)不同分子量的有機(jī)物質(zhì)的分離(2)有機(jī)物與小分子無機(jī)物的分離;(3)溶液中一價(jià)鹽類與二價(jià)或多價(jià)鹽類的分離(4)鹽與其對(duì)應(yīng)酸的分離。從而達(dá)到飲用水和工業(yè)用水的軟化料液的脫色、濃縮、分離、回收等
目的。
三.超濾膜基本原理
超濾(UF)現(xiàn)象在130多年前就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn),我國對(duì)超濾技術(shù)的研究較國外要晚10年左右。二十世紀(jì)70年代中期起步,80年代大發(fā)展90年代獲得廣泛應(yīng)用。
1.超濾過程
一般認(rèn)為超濾是一種篩選分離過程在靜壓差為推動(dòng)力的作用下,原料液中溶劑和小溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過膜到低壓側(cè)一般稱為濾除液或透過液而大粒子組分被膜所阻攔使它們?cè)跒V剩液中濃度增大。按照這樣的分離機(jī)理,超濾膜具有選擇性表面層的主要因素是形成具有一定大小和形狀的孔,聚合物的化學(xué)性質(zhì)對(duì)膜的分離特性影響不大。
2.分離機(jī)理
一般認(rèn)為UF的分離機(jī)理為篩孔分離過程但膜表面的化學(xué)性質(zhì)也是影響超濾分離的重要因素。即超濾過程中溶質(zhì)的截留有在膜的表面的機(jī)械截留(篩分)、在膜孔中停留而被除去(阻塞)、在膜的表面及孔內(nèi)的吸附(一次吸附)三種方式。
3.超濾膜的應(yīng)用.
超濾的工業(yè)應(yīng)用可以分為三種類型:(1)濃縮;(2)小分子溶質(zhì)的分離;(3)大分子溶質(zhì)的分級(jí)。絕大部分的工業(yè)應(yīng)用屬于濃縮這方面。可以采用與大分子結(jié)合或復(fù)合的辦法來分離小分子溶
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