節(jié)能型正向滲透膜技術(shù)介紹課件

正滲透

學習報告王國慶正滲透

學習報告王國慶1理想的正滲透膜應(yīng)具備如下特點為了獲得高的鹽截留，同時避免滲透劑向原料液滲透，膜致密的活性層是非常重要的；為了獲得高通量，應(yīng)當盡量緩解內(nèi)濃差極化，膜應(yīng)該很薄，同時支撐層的孔隙率要比較低；膜材料的親水性也比較重要，這有利于提高膜的水通量和耐污染能力；膜應(yīng)具備較高的機械強度，特別是在壓力阻尼滲透膜過程中更需如此。理想的正滲透膜應(yīng)具備如下特點為了獲得高的鹽截留2正滲透過程的影響因素正滲透膜及膜組件：室中主要是平板或管狀膜。汲取液（DrawSolution)濃度：在正滲透過程中，膜滲透側(cè)的濃溶液是滲透過程推動力的根源。在應(yīng)用中，當汲取液由于滲透作用被稀釋時，應(yīng)當選擇適當?shù)姆椒▽⒓橙∫褐匦聺饪s到高濃度。氯化鈉溶液由于它具有高的溶解度，可通過反滲透和蒸餾將其重新濃縮，但耗能較大。此外還應(yīng)該考慮到汲取液透過滲透膜的擴散作用。汲取液的滲透壓與料液的滲透壓差越大，正滲透過程的膜通量也就越大。正滲透過程的影響因素正滲透膜及膜組件：室中主要是平板或管狀膜3料液濃度對正滲透過程的影響：正滲透的膜通量隨料液濃度的增大而減小。這是由于隨著氯化鈉溶液濃度的增大，料液-N水的滲透壓增大，造成了正滲透的推動力滲透壓差的減小，從而使正滲透的膜通量減小。溫度：溫度是一個非常重要的影響因素，不僅會影響膜通量，還會引起膜脫鹽率的變化。隨著溫度的不斷升高，膜通量隨之升高，而脫鹽率會減小，這是因為溫度的升高，一方面加快了水在膜內(nèi)的傳質(zhì)，另一方面，也會使溶液中離子的活性系數(shù)升高，使離子更容易的透過膜進入另一側(cè)。料液濃度對正滲透過程的影響：正滲透的膜通量隨料液濃度的增大而4濃差極化現(xiàn)象：（1）在滲透壓推動的正滲透過程中，當料液在膜的活化層表面流動時，隨著水不斷的通過滲透膜，溶質(zhì)就會在上面不斷積累，這就叫濃縮的外濃差極化。外濃差極化并不是正滲透水通量遠低于預(yù)期的主要原因。（2）膜的活性層朝向料液時，水透過膜之后，在支撐層孔內(nèi)的汲取液就會被稀釋，這就叫做稀釋的內(nèi)濃差極化。內(nèi)濃差極化是正滲透膜通量大幅下降的主要原因。濃差極化現(xiàn)象：（1）在滲透壓推動的正滲透過程中，當料液在膜的5正滲透膜分離方法最重要的特點：低能耗，低污染，高回收率等，也就是使用較低的成本能夠獲得較大的經(jīng)濟效益和社會效益。問題：膜內(nèi)濃差極化帶來的水通量低的問題，汲取液的選擇、回收和分離的問題，其中對于如何減弱內(nèi)濃差極化現(xiàn)象對正滲透過程的影響，目前最為行之有效的方法就是在保證一定脫鹽率的情況下，制作一種非常薄的半透膜。膜改性方法:利用離子液體處理反滲透膜，將膜表面致密的活性層“減薄"，進而減小水傳遞過程中的阻力，提高反滲透膜的水通量。正滲透膜分離方法最重要的特點：低能耗，低污染，高回收率等，也6反滲透膜的分類按驅(qū)動力可分為高壓反滲透膜、低壓反滲透膜和超低壓反滲透膜；按膜的形狀分為平板膜、中空纖維膜和管式膜；根據(jù)制模的方法可分為相轉(zhuǎn)化膜和復合膜；根據(jù)制模材料的不同，分為醋酸纖維素膜和芳香聚酰胺膜。反滲透膜的分類按驅(qū)動力可分為高壓反滲透膜、低壓反滲透膜和超低7醋酸纖維素膜(CA膜)：化學穩(wěn)定性差，易水解，膜性能衰減較快，操作壓力高，但CA膜有一定的抗氧化性，膜表面光潔，不易發(fā)生結(jié)垢和污染。目前的醋酸纖維素膜，主要用于中水或污水處理領(lǐng)域。目前芳香族聚酰胺反滲透膜有兩種，一種是非對稱膜，另一種是復合芳香族聚酰胺膜。非對稱性的芳香族聚酰胺反滲透膜表層致密，皮下層呈梯度的疏松；復合芳香族聚酰胺膜具有化學穩(wěn)定性較好、耐生物降解、操作壓力低、脫鹽率高、通量高等優(yōu)點，但不耐氯及其他氧化劑，抗污染和抗結(jié)垢的性能也比較差。醋酸纖維素膜(CA膜)：化學穩(wěn)定性差，易水解，膜性能衰減較快8反滲透膜在正滲透過程中的應(yīng)用未處理的反滲透膜處理后的R0膜超薄R0膜反滲透膜在正滲透過程中的應(yīng)用未處理的反滲透膜9不同的離子液體對反滲透膜的改性離子液體的濃度對膜性能的影響:高濃度的離子液體，對膜通量的提高有較為明顯的效果，離子液體的濃度應(yīng)該在95％左右。浸泡時間對膜性能的影響:反滲透膜經(jīng)過離子液體的浸泡之后，膜通量是隨著反滲透膜厚度的不斷減小而增大的，隨著膜處理時間的不斷增加，反滲透膜的厚度也在不斷的減小，因此通過控制不同的浸泡處理時間，可得到不同厚度的反滲透膜。膜電位:膜電位越負，膜面抗膠體污染的能力就越強，表面所帶負電荷越多，電荷排斥作用越強，天然有機物的沉積量越少而截流率越高，膜的抗污染能力越強。膜表面接觸角:測定，接觸角越小，親水性越好。不同的離子液體對反滲透膜的改性離子液體的濃度對膜性能的影響:10廢舊反滲透膜件的回收利用目前，影響反滲透技術(shù)發(fā)展的一個重要原因是反滲透膜的污染問題，主要污染物有無機鹽污垢(碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氟化鈣、硅化物等)、金屬氧化物積垢(鐵、錳、鋁等金屬之氫氧化物)、膠體積垢、懸浮固體物積垢、生物積垢、有機物積垢。當污染物沉積到一定的程度后，反滲透膜件只能成為廢棄物。因此，如何將這些廢舊的反滲透膜件，重新回收利用，成為今天水處理領(lǐng)域的一個非常重要的問題。廢舊反滲透膜件的回收利用目前，影響反滲透技術(shù)發(fā)展的一個重要原11離子液體及其在高分子聚合物中的應(yīng)用離子液體，是由特定的有機正離子和無機負離子構(gòu)成的在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的熔鹽體系，因此，離子液體又稱室溫離子液體或室溫熔鹽。特點：非揮發(fā)性，低熔點(可達約～1000C)，寬液程，強的靜電場，寬的電化學窗口，良好的透光性與高折光率，高比熱容，高熱穩(wěn)定性，選擇性溶解力與可設(shè)計性。這些特點都使得離子液體成為兼有液體與固體功能特性的“固態(tài)"液體(SolidLiquid)，或稱為“液體”分子LiquidZeolite)。離子液體及其在高分子聚合物中的應(yīng)用離子液體，是由特定的有機正12分類：根據(jù)陽離子的不同，室溫離子液體分為季銨鹽類、季鱗鹽類、咪唑類、吡啶類、噻吩類、三氮唑類、吡咯啉類等。根據(jù)陰離子的不同，離子液體分為兩大類：一類是組成可調(diào)的氯鋁酸類離子液體，一類是組成固定，大多數(shù)對水和空氣穩(wěn)定的其它陰離子型離子液體，其陰離子包括BF4。、PF6。、TA。(CFCOO。)、HB’(C3F7COO‘)、TfO’(CF3S03’)、NfO。(C4F9S03-)、BeTi。((C2FsS02)N。)、SbF6‘、AsF6。、N03。、MeS04、C8H17804“等。根據(jù)離子液體在水中溶解性的不同，分為親水性和憎水性離子液體，前者如11[BMIM]BF4、[BMIM]C1、[EMIM]C1、[BPy]BF4等，后者如[BMIMIPF6“OMIM]PF6、[BMIM]SbF6等。分類：根據(jù)陽離子的不同，室溫離子液體分為季銨鹽類、季鱗鹽類、13滲透膜的表面改性目前，反滲透膜是一種比較成熟并且已經(jīng)商品化的半透膜，但反滲透膜本