反滲透膜和超濾膜之間的區(qū)別分析
2021-05-22 來(lái)自: 環(huán)保水圈 瀏覽次數(shù):1098
一、反滲透膜,是一種模擬生物半透膜制成的具有特性的人工半透膜。
一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對(duì)鹽的排斥性好,而水的透過速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán),因而水的透過速度相對(duì)較快。
二、超濾膜,是一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。
在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力,就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓(原子質(zhì)量單位)、粒徑大于10納米的顆粒。超濾膜是早開發(fā)的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。
1、超濾膜的工作原理:
濾后凈水水質(zhì)達(dá)到衛(wèi)生部《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》,適用中等污染度及低硬度水源的水處理需求。超濾膜是一種薄膜分離技術(shù)。就是在壓力下(壓力為0.07-0.7MPa,,不超過1.05MPa),水在膜面動(dòng)動(dòng),水與溶解鹽在和其他電解質(zhì)是微小的顆粒,能夠滲透超濾膜,而分子量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻攔,從而使水中的部分微粒得到分離的技術(shù)。超濾膜的孔徑是由分子量的物質(zhì)進(jìn)行截留試驗(yàn)測(cè)定的,并以分子量的數(shù)值來(lái)表示的。
自來(lái)水進(jìn)入超濾膜內(nèi),在水壓差的作用下,水分子及部分礦物質(zhì)和微量元素透過膜表面的微孔,成為凈化水;而水中泥沙、鐵銹、膠體、細(xì)菌及部分大分子有機(jī)物等雜質(zhì)被截留在超濾膜內(nèi),沖冼時(shí)排污口打開,雜質(zhì)在沖洗過程中排出。
2、反滲透工作原理:
過濾后純水主要衛(wèi)生指標(biāo)達(dá)到瓶裝飲用水標(biāo)準(zhǔn),特別適用高污染及高硬度水源的水處理需求。
反滲透技術(shù),又稱RO膜技術(shù),應(yīng)用在太空宇航領(lǐng)域,RO膜可將水中的重金屬、有機(jī)物、細(xì)菌、余氯等濾除,而且反滲透膜并不分離溶解氧,因此產(chǎn)出的水是活水,不僅甘醇甜美,又能避免污染影響。
3、反滲透技術(shù)的由來(lái):
1950年美國(guó)科學(xué)家Dr.S.Sourirajan有一次無(wú)意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時(shí),從海面上攝取了一大口海水,隔了幾秒鐘后,吐出一小口海水。他由此產(chǎn)生疑問,陸地上由肺呼吸的動(dòng)物是無(wú)法飲用高鹽份的海水,為什么海鷗就可以飲用海水呢?這位科學(xué)家把海鷗帶回了實(shí)驗(yàn)室,經(jīng)過解剖發(fā)現(xiàn)在海鷗囔嗉位置有一層薄膜,該薄膜構(gòu)造非常精密,海鷗正是利用了這層薄膜將海水過濾為可以飲用的淡水,而含有雜質(zhì)及高濃度鹽份的海水則吐出嘴外。這就是以后反滲透技術(shù)的來(lái)源。
4、正常的滲透現(xiàn)象:
RO濾膜放置在濃度不同的溶液之間,稀溶液的水分子通過反滲透膜向高濃度溶液一側(cè)流動(dòng),造成高濃度溶液增加,當(dāng)高濃度溶液上升的壓力與滲透勢(shì)能相等時(shí),滲透停止。
5、反滲透現(xiàn)象:
在外界壓力的作用下,較濃的溶液滲過RO濾膜,向較稀的溶液流動(dòng),水分子透過膜層流向稀溶液室,但是雜質(zhì)無(wú)法透過膜層,從而實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)和溶液的分離。
四、反滲透膜與超濾膜具體參數(shù)對(duì)比
參數(shù) | 反滲透膜 | 超濾膜 |
材質(zhì) | 聚丙烯腈 | 醋酸纖維素 |
孔徑 | 0.5~10納米 | 0.001-0.02微米 |
運(yùn)行壓力 | 1-7bar | 12-70bar |
細(xì)菌檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) | 20個(gè)/毫升 | 100個(gè)/毫升 |
凈水器水質(zhì) | 純水供飲用 | 超純水供飲用 |
凈水產(chǎn)量 | 小 | 大 |
脫鹽效果 | 好 | 一般 |
五、反滲透膜應(yīng)具有以下特征
1、在高流速下應(yīng)具有脫鹽率;
2、具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命;
3、能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;
4、能耐受化學(xué)或生化作用的影響;
5、受pH值、溫度等因素影響較小;
6、制膜原料來(lái)源容易,加工簡(jiǎn)便,成本低廉。
六、超濾膜的應(yīng)用特性
1、在超濾過程中不會(huì)發(fā)生任何質(zhì)的變化,可以在常溫下穩(wěn)定運(yùn)行;
2、設(shè)備結(jié)構(gòu)精巧,占地面積小,易于操作;
3、超濾分離過程簡(jiǎn)單,設(shè)備自動(dòng)化程度高;
4、能將不同的分子量物質(zhì)進(jìn)行分類處理;
5、對(duì)水質(zhì)的適用性強(qiáng),應(yīng)用的范圍廣。
七、反滲透膜和超濾膜主要區(qū)別在于標(biāo)準(zhǔn)、用途和孔徑
1、兩種膜的標(biāo)準(zhǔn)不一樣,反滲透膜標(biāo)準(zhǔn)更高。超濾膜合格標(biāo)準(zhǔn)為了每毫升水100個(gè)菌落,而RO反滲透膜則為每毫升水20個(gè)菌落。可以說(shuō)RO反滲透膜標(biāo)準(zhǔn)高于超濾膜四倍。
2、兩種膜供水的用途不一樣。反滲透膜主要用于家庭飲用水,隨著反滲透技術(shù)的不斷改進(jìn),反滲透的供水已能滿足整個(gè)廚房用水的水量了。而超濾膜供水則只能適合家用、洗滌用。
3、兩種膜的孔徑相差較大。RO反滲透膜的孔徑僅為超濾膜孔徑的1/100,所以反滲透膜可以去除水中的小的有機(jī)分子污染,比如化學(xué)有機(jī)物、有機(jī)農(nóng)藥污染等。而超濾膜則不能。反滲透膜還有軟化水質(zhì)的作用,將硬水轉(zhuǎn)為軟水。
八、反滲透膜的應(yīng)用范圍
電力、石油化工、鋼鐵、電子、醫(yī)藥、食品飲料、市政及環(huán)保等領(lǐng)域,在海水及苦咸水淡化,鍋爐給水、工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備,飲用純凈水生產(chǎn),廢水處理及特種分離過程中發(fā)揮著重要作用。
九、超濾膜的應(yīng)用范圍
純水與超純水制備工藝中作為反滲透預(yù)處理以及超純水的終端處理;工業(yè)用水中用于分離細(xì)菌、熱源、膠體、懸浮雜質(zhì)及大分子有機(jī)物;飲用水、礦泉水凈化;發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃縮、純化與澄清;果汁濃縮、分離;大豆、乳品、制糖工業(yè)、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清;工業(yè)廢水與生活污水的凈化和回收;電泳漆的回收。