聚酰胺复合反渗透膜特征比较分析

摘要

在近十年来，一类新型的水处理膜已经开发和应用：第一类是用于海水和含盐味水的反渗透的高斥盐性的致密高分子膜；第二类是适合于微滤(NF)和超滤(UF)体系的膜。这些膜用途广泛，例如废水的循环利用，水的软化，以及某些分子和离子体系的选择性迁移等。两种类型的膜在各个方面均有很大的提高，但是由于膜的淤塞，一段时间之后，膜的性能依旧会下降。因为在水媒介中，有机物和无机物胶状物质会和膜表面发生反应，而这些反应就是源于膜表面附有电荷。研究膜的淤塞，测量膜表面的电位是非常重要的。 本文首先从理论上对zeta电位进行了详细介绍，并阐述了表面ZETA电位在膜技术领域应用的国内外研究现状。国内对zeta电位的研究主要集中在微滤膜和超滤膜，在反渗透方面，目前在国内还是个空白。但是也看到国内在zeta电位的理论研究和实际测定技术方面已取得相当进展，这些研究成果可以移植到反渗透膜的研究中去，为对反渗透膜的进一步研究奠定了坚实基础。国外在ZETA电位的测定技术方面已非常成熟，在反渗透膜的应用方面也有深入的研究，但是这些研究成果还存在一些不确定和众说纷纭的地方，必须结合国内反渗透膜的实际进一步研究。 本文从理论上对表面电位的形成和原因进行了较为具体的叙述，并列举了测量表面电位的一般方法。本文研究了一种对膜表面电位进行测量的电化学方法，选择合适的介质，用高内阻的电位表测量膜表面电位，由试验结果，作者得出结论，电解质溶液的化学性质对膜表面的电位有很大的影响．不同的性质，浓度和Ph值都可以令膜的表面电位发生很大改变．电化学方法可以较为准确地测量在一定条件下的膜表面电位，为各种膜在不同的领域使用和研究中提供相关依据．为膜性能的提高和改变提供了一定的参考方向． 为了解作者所在公司生产膜片的结构及其与国外产品的差异情况，对其公司生产的膜片和美国陶氏化学公司生产的膜片进行了扫描电镜分析。由试验结果可得，在整个生产工艺流程中，就断面来说，其变化主要是聚砜层的变化，总的趋势是从致密变疏松。笔者公司的膜片断面和陶氏化学公司的膜片断面都呈海绵状结构，但是笔者公司的膜片断面明显比陶氏化学公司的膜片断面疏松。就膜片正面来看，聚酰胺层是一种脊谷状结构。就最后成形的膜片来看，笔者公司的膜片表面形貌有些与陶氏化学公司的不同，有些具有类似的结构，这种不同应归因于保护层的不同，就聚酰胺层来说形貌是类似的。从压密实验来看，膜片的压密主要发生在聚砜的疏松层。从表面冲刷实验来看，笔者公司的膜片和陶氏化学公司的膜片一样，大部分保护层都将被冲洗掉。