文档介绍：,美国加利福尼亚大学Loeb和Sourirajan等采用***酸镁水溶液作为添加剂,首次研制出了具有高脱盐率(%)和高通量[259L/m2·d]的非对称醋酸纤维素反渗透膜,使得反渗透膜分离技术进入实用阶段。目前在海水和苦咸水淡化、纯水和超纯水制备、锅炉水软化等方面发挥着巨大的作用。1970年,美国DuPont公司推出由芳香族聚酰***中空纤维制成的渗透器,与此同时Dow和东洋纺公司先后开发出三乙酸纤维素中空纤维反渗透器,UOP(环球油品公司)成功推出卷式反渗透元件。1980年,Filmtec公司推出性能优异、实用的FT-30复合膜,80年代末高脱盐率的全芳香聚酰***复合膜工业化。90年代中,超低压高脱盐全芳香聚酰***复合膜开发进入市场。Date图6-。当把溶剂和溶液(或两种不同浓度的溶液)分置于此膜的两侧时,溶剂将自发地穿过半透膜向溶液(或从低浓度向高浓度溶液)侧流动,这种自然现象叫做渗透(Osmosis)。如果上述过程中溶剂是纯水,溶质是盐份,当用理想半透膜将它们分离开时,纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水侧,此过程如右图所示:,浓水侧的液位上升,当上升到一定高度后,水通过膜的净流量等于零,此时该过程达到平衡,与该液位高度对应的压力称为渗透压(Osmoticpressure)。该过程如下图所示:一般来说渗透压的大小,取决于溶液的种类、浓度和温度,而与半透膜本身无关,通常可用下式来计算渗透压:=CRT—渗透压,大气压C—浓度差,摩尔/升R—气体常数,—绝对温度OK上式是应用热力学公式推导出来的,因此只对稀溶液才是准确的。C为水中离子浓度,若为非电解质则为分子的浓度。,水的流向就会逆转,此时盐水中的水将流入纯水侧,这种现象叫反渗透(ReverseOsmosis,简称RO)。该过程如右图所示:,RO在高于渗透压差的压力作用下,溶剂(如水)通过半透膜进入膜的低压侧,而溶液中的其他组份(如盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出,从而达到有效分离的过程。反渗透膜reverseosmosismembrane用于反渗透过程使溶剂与溶质分离的半透膜。Date表6-1几种主要的膜分离过程膜过程推动力传递机理透过物截留物膜类型微滤压力差筛分作用水、溶剂溶解物悬浮物颗粒纤维多孔膜超滤压力差筛分作用水、溶剂小分子胶体和超过截留分子量的分子非对称膜纳滤压力差筛分作用和电荷效用水、一价离子、部分二价离子多价离子有机物复合膜反渗透压力差溶剂的溶解扩散水、溶剂溶质、盐非对称膜、(模型)溶解扩散理论是朗斯代尔(Lonsdale)和赖利(Riley)等人提出的应用比较广泛的理论。该理论假设膜是无缺陷的致密无孔膜,溶剂与溶质都能溶解于均质的非多孔膜的表皮层内,溶解量的大小服从亨利定律,在浓度或压力造成的化学位差推动下,从膜的一侧向另一侧扩散,再在膜的另一侧解吸。任意组分(水或盐)的通量主要取决于化学位梯度,水和盐传质的推动力有两部分:浓度梯度和压力梯度。溶解扩散理论的具体渗透过程为:①溶质和溶剂在膜的料液侧表面吸附溶解;②溶质和溶剂之间没有相互作用,它们在化学位差的作用下以分子扩散的形式渗透过反渗透膜的活性层;③溶质和溶解在膜的另一侧表面解吸。-毛细孔流动模型溶液界面张力和溶质(活度)在界面的吸附Gibbs方程,预示了在界面处存在着急剧的浓度梯度,也就是说在膜的表面形成水分子薄层,在外力的作用下,优先通过反渗透膜。,其上有大量的活化点,键合一定数目的结合水,这种水已失去溶剂化能力,盐水中的盐不溶于其中。进料中的水分子在压力下可与膜上的活化点形成氢键而缔合,使该活化点上其他结合水解缔下来,该解缔的结合水又与下面的活化点缔合,使该点原有的结合水解缔下来,此过程不断地从膜面向下层进行,就是以这种顺序型扩散,水分子从膜面进入膜内,最后从底层解脱下来成为产品水。而盐是通过高分子链间空穴,以空穴型扩散,从膜面逐渐到产品水中的,但该模型缺乏更多的关于传质的定量描述。除上述模型,许多学者还提出不小另外的模型,如Donnan平衡模型,脱盐中心模型,表面力-孔流模型,有机溶质脱盐机理等。,分类方法也很多,但大体上可按膜材料的化学组成和膜材料的物理结构外型结构及来区分。按膜材料的化学组成大致可分为:醋酸纤维膜、芳