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复合膜和支撑体的研究

  最近几年复合膜的研究与应用已普遍引起各国的重视。反渗透工业从总体上来说,在向复合膜方向发展,这主要是由于它们具有优良的性能,比较高的水通量和脱盐率,温度和pH适用范围宽等。而且,功能层和支撑层的分别选材,扩大了制膜材料,分别制造可使各自特定的功能最佳化。最早的复合膜是由醋酸纤维素制备的。1965年,UOP公司的R. L. Riley等人在硝酸纤维素微孔膜的表面上,复合厚约1000A的CA膜,首次制成了复合膜。七十年代,相继研究山NS-100膜、NS一200膜,NS一300膜.PA一100膜、 PA一300膜、FT一30膜等,最近日本又研制成PEC-1000膜和NTR-7100, 7200膜等。这些膜的制备方法和性能有的在前面巳提到,图4.6是复合膜的开发状况,表4.5归纳了这些膜的皮层材料和形成方法。

  支撑体

  有些性能优良的膜,如PA-300膜、FT-30膜、PEC-1000膜都巳制成卷式组件,投入实际应用。但大多数复合膜都有一个严重的缺点,即耐氯性能较差,1ppm的活性氯在几小时内就使大部分复合膜遭到破坏。

  

  日本电气工业公司最近研制出两种系列的复合膜:NTR-7100和NTR-7250。前者具有优良的脱盐性能,但无耐氯性,后者具有较好的反渗透性能和优良的耐氯性能。这两种膜已做成4英寸和8英寸的卷式组件。图4.7对这两种膜同其他膜的性能进行了比较。

  

  NTR-7250膜是耐氯性能好的低压高水通量膜,表4.6列出了它的性能指标,对两种溶液表现出不同的脱除性能,对NaCI是50%,对MgSO。是98%,制造者把它称做“硬水软化器”。这个膜对不同溶质的脱除性能同醋酸纤维素膜和NS-300膜的比较列于表4.7,它对无机盐类比其他膜表现出更高的选择性,对有机溶质的脱除率与致密醋酸纤维素膜相同,而水通量却高得多。

  

  将NTR-7250膜样品浸入含l00ppm氛的溶液中,定期测定脱除率。醋酸纤维素膜也在同样的条件下测定,以对其耐氯性能进行比较。NTR-7250膜的耐氯性能不低于醋酸纤维素膜。

  

  在复合膜的研究中,支撑体也是十分重要的。聚讽是第一个被选做支撑体的材料,因为它具有优良的耐热性,在氧化荆,无机酸、碱、盐,脂肪族碳氢化合物,去垢剂,大多数醇、醚中都比较稳定。但有其局限性,对氯代碳氢化合物、芳香族化合物、极性有机溶剂比较敏感,这就防碍了它在更广的范围内应用。


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