反渗透技术的应用发展与面临的问题.doc

反渗透技术的应用发展与面临的问题 摘要 反渗透膜技术是20世纪60年代兴起的一门新型分离技术，是目前最为进的分离技术之一，应用广泛。能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质也即能所的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已应用广泛。膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离反渗透（RO） 是利用反渗透溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜注入盐水一侧，这种现象称为浸透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将会受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反浸透处理的基本原理。5. 6 ～7MPa ,能耗为多段蒸发法的l/ 2～1/ 3 ,淡水水质好(反渗透膜对l 价金属离子的阻止率 99.4% ,对2价金属离子的阻止率为99.9%,总溶解固体量阻止率 99.6 %)。在全世界海水淡化装置中约有30%用反渗透方式来实现,用反渗透膜可脱去海水中99 %以上的盐离子。 在全世界海水淡化装置中约有30%用反渗透方式来实现,用反渗透膜可脱去海水中99 %以上的盐离子。国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置，目前正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量6000吨。国内目前已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量350-1000吨，国外单段反渗透海水淡化的水利用率最高达45％，国内目前多为35％，另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的公司不超过10家，在河北建设的日产水量18000吨的“亚海水”脱盐装置是国内最大的使用海水淡化膜的反渗透装置,国内外均进行了广泛的研究。从20 世纪70 年代开始,反渗透已用于处理电镀废水,在具体工程中,反渗透法已大规模用于镀锌、镍、铬漂洗水和混合重金属废水的处理。据报道,用反渗透处理铜氰电镀漂洗水已获成功,截留率在99 %以上。研究表明, 反渗透法还可用于处理。 3、用于纯水、超纯水制备 采用反渗透技术可制取各种符合要求水质的脱盐水。通常以多级反渗透制取纯度较高的脱盐水,但此法水利用率较低。反渗透膜不仅可有效去除有机物、降低COD，且具有很好的脱盐效果，使得脱除COD、脱色、脱盐能在一步完成[1]。 4、用于食品工业中 由于反渗透对水中的无机盐、有机盐、微生物、热源、胶体的个有较好的去除效果，因此发展与推广很快，目前已经广泛应用于饮料、食品等领域[2]。 二、反渗透膜的发展与发展趋势 近些年来开发的一新型反渗透膜，它是由很薄的而且致密的符合层与高空隙率的基膜复合而成的醋酸纤维膜（CA膜）CA膜又可以分为平膜、管式膜和中空纤维膜几类。CA膜具有渗透膜所需的三个基本性质：高透水性、对大多数水溶性组分的渗透性相当低、具有良好的成膜性能。聚酰胺膜（PA膜）聚酰胺膜又可以分为脂肪族聚酰胺膜、芳香聚酰胺膜（成膜材料为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物）[3]报道了由聚酯制得的膜的耐氯性优于芳香聚酰胺膜。Kim等[4]用多元酚的水溶液（或多元酚与芳香胺的混合溶液）与TMC反应制备得到的膜具有较高耐氯性能和选择透过性能。Konagaya等[5]用3,3-二氨基二苯砜和对苯二甲酰氯及3,5-二氨基苯甲酸的共聚物制得到的膜具有优良的耐氯性能和选择透过性能。日本日东电工集团于1988年报道了磺化聚醚砜膜耐氯性能是目前最好的耐氯商品反渗透膜Freeman等[6-8]直接共聚的方法合成磺化双酚型聚芳香醚砜（BPS）。这种芳香型成膜共聚物易于控制磺化度，具有很好的耐氯性、抗水解性和机械稳定性。由BPS制得到的膜在pH4~10范围内具有很好的耐氯性能。例如，在活性氯浓度500ppm、pH=9.5下浸泡20h后，商品交联芳香聚酰胺膜的盐截留率下降了20%，而BPS膜（40%磺化度）的盐截留率没有明显变化。此外，由于具有较高的亲水性和荷电性，BPS膜的水通量较高，对油和蛋白质的抗污染性能较强，此外，Freeman等制得的交联BPS膜在盐截留率方面得到了进一步改善。 芳香聚酰胺具有酰胺基团（-CO-NH-），亲水性好，且其机械稳定性、热稳定性及水解稳定性均很好，特别适用于反渗透过程。5- 氧甲酰氯-异酞酰氯 （CFIC） 和 5- 异氰酸酯 - 异酞酰氯（ICIC） 是两种新型的功能性单体，Du Pont 公司[9]采用这两种单