反渗透膜和超滤膜的区别分析

2021-08-13  来自: 环保水圈 浏览次数:629

一、反渗透膜,是一种模拟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。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。

反渗透膜

二、超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。

在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。超滤膜是早期开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。

三、超滤膜与反渗透简述

1、超滤膜的工作原理

滤后净水水质达到卫生部《生活饮用水水质卫生规范》,适用中等污染度及低硬度水源的水处理需求。超滤膜是一种薄膜分离技术。就是在压力下(压力为0.07-0.7MPa,,高不超过1.05MPa),水在膜面流动,水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒,能够渗透超滤膜,而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻拦,从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤膜的孔径是由分子量物质进行截留试验测定的,并以分子量的数值来表示的。 

自来水进入超滤膜内,在水压差的作用下,水分子及部分矿物质和微量元素透过膜表面的微孔,成为净化水;而水中泥沙、铁锈、胶体、细菌及部分大分子有机物等杂质被截留在超滤膜内,冲冼时排污口打开,杂质在冲洗过程中排出。 

2、反渗透工作原理: 

过滤后纯水主要卫生指标达到瓶装饮用水标准,特别适用高污染及高硬度水源的水处理需求。 

反渗透技术,又称RO膜技术,起初应用在太空宇航领域,RO膜可将水中的重金属、有机物、细菌、余氯等滤除,而且反渗透膜并不分离溶解氧,因此产出的水是活水,不仅甘醇甜美,又能避免污染影响。 

3、反渗透技术的由来:

1950年美国科学家Dr.S.Sourirajan有一次无意发现海鸥在海上飞行时,从海面上摄取了一大口海水,隔了几秒钟后,吐出一小口海水。他由此产生疑问,陆地上由肺呼吸的动物是无法饮用高盐份的海水,为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥囔嗉位置有一层薄膜,该薄膜构造非常细密,海鸥正是利用了这层薄膜将海水过滤为可以饮用的淡水,而含有杂质及高浓度盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后反渗透技术的来源。 

4、正常的渗透现象:

RO滤膜放置在浓度不同的溶液之间,稀溶液的水分子通过反渗透膜向高浓度溶液一侧流动,造成高浓度溶液增加,当高浓度溶液上升的压力与渗透势能相等时,渗透停止。 

5、反渗透现象:

在外界压力的作用下,较浓的溶液渗过RO滤膜,向较稀的溶液流动,水分子透过膜层流向稀溶液室,但是杂质无法透过膜层,从而实现溶质和溶液的分离。

四、反渗透膜与超滤膜具体参数对比

 

参数

反渗透膜

超滤膜

材质

聚丙烯腈

醋酸纤维素

孔径

0.5~10纳米

0.001-0.02微米

运行压力

1-7bar

12-70bar

细菌检测标准

20个/毫升

100个/毫升

净水器水质

纯水供饮用

超纯水供饮用

净水产量

脱盐效果

一般

 

五、反渗透膜应具有以下特征

1、在高流速下应具有高脱盐率;

2、具有较高机械强度和使用寿命;

3、能在较低操作压力下发挥功能;

4、能耐受化学或生化作用的影响;

5、pH值、温度等因素影响较小;

6、制膜原料来源容易,加工简便,成本低廉。

六、超滤膜的应用特性

1、在超滤过程中不会发生任何质的变化,可以在常温下稳定运行;

2、设备结构精巧,占地面积小,易于操作;

3、超滤分离过程简单,设备自动化程度高;

4、能将不同的分子量物质进行分类处理;

5、对水质的适用性强,应用的范围广。

七、反渗透膜和超滤膜主要区别在于标准、用途和孔径

1、两种膜的标准不一样,反渗透膜标准更高。超滤膜合格标准为了每毫升水100个菌落,而RO反渗透膜则为每毫升水20个菌落。可以说RO反渗透膜标准高于超滤膜四倍。

2、两种膜供水的用途不一样。反渗透膜主要用于家庭饮用水,随着反渗透技术的不断改进,反渗透的供水已能满足整个厨房用水的水量了。而超滤膜供水则只能适合家用、洗涤用。

3、两种膜的孔径相差较大。RO反渗透膜的孔径仅为超滤膜孔径的1/100,所以反渗透膜可以去除水中的很小的有机分子污染,比如化学有机物、有机农药污染等。而超滤膜则不能。反渗透膜还有软化水质的作用,将硬水转为软水。

八、反渗透膜的应用范围

电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。

九、超滤膜的应用范围

纯水与超纯水制备工艺中作为反渗透预处理以及超纯水的终端处理;工业用水中用于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物;饮用水、矿泉水净化;发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清;果汁浓缩、分离;大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清;工业废水生活污水的净化和回收;电泳漆的回收。

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