【水知识一千问第152篇】大河人家向您细述陶氏膜
一.陶氏膜元件简介
陶氏FILMTEC超薄反渗透(RO)和纳滤(NF)复合膜在各种应用领域表现出优异的性能,广泛用于市政自来水处理、单级海水淡化和苦咸水脱盐、化工工艺过程和废水处理等。该膜在水通量、脱盐率、脱除有机物和抗生物降解方面具有极高的性能表现,适应目前工业界最宽的运行和清洗pH值范围,具有极高的抗压密化能力,最高使用温度可达45℃(热消毒型元件耐温更高),能够承受pH1~12的无机酸碱强力清洗,极耐磨损,在非常恶劣的使用条件下,表现出比其它品牌更长久、更稳定的无故障运行性能。
陶氏FILMTEC品牌的膜元件为螺旋卷式结构,简称卷式结构。它由多叶膜袋组成,每一叶膜袋由两片膜正面相背的膜片、置于两片膜片间的产品水流道和放置在膜表面的进水湍流网格流道组成,该膜袋三边用胶粘剂密封,第四边开口于有孔的产水收集管上。与其它元件结构,如管式、板式和中空纤维式相比,具有水流分布均匀、耐污染程度高、更换费用低、外部管路简单、易于清洗维护保养和设计自由度大等许多优点,成为目前主要膜元件结构形式。
二.陶氏膜的结构
陶氏膜为复合结构,主要有三层结构组成
1、聚酯材料增强无纺布,约120μm厚;
2、聚砜材料多孔中间支撑层,约40μm厚;
3聚酰胺材料超薄分离层,约0.2μm厚。每一层根据其功能要求分别优化设计与制造。
4、复合膜的主要结构强度是由无纺布提供的,它具有坚硬、无松散纤维的光滑表面。
5、设计多孔中间支撑结构的原因是如超薄分离层直接复合在无纺布上时,表面太不规则,且空隙太大,因此需要在无纺布上预先涂布一层高透水性微孔聚碸作为支撑层,其孔径约为150埃左右。
三.陶氏FILMTEC膜元件型号说明
★NF270中等脱盐率和硬度透过率的纳滤膜,脱除有机物高,产水量高。
★NF200中等硬度透过率的纳滤膜,具有很高的除草剂莠去净和TOC脱除率。
★NF9090%左右盐份的去除率的纳滤膜,具有很高的铁、杀虫剂、除草剂和TOC去除率。
★XLE极低能耗(压)反渗透元件,主要用于商用或大型市政水处理。
★LP超低压反渗透元件,为新一代高脱盐率商用超低压反渗透膜元件。
★TW30胶带缠绕标准低压反渗透膜元件,主要用于进水为自来水的高脱盐率商用反渗透系统。
★BW30玻璃钢缠绕标准低压苦咸水反渗透膜元件,主要用于多支串联高脱盐率反渗透系统。
★BW30LE低能耗苦咸水反渗透元件。
★SW30海水和高盐度苦咸水(亚海水)反渗透元件。
★SW30HR海水高脱盐率(单级海水淡化)反渗透元件。
标准元件的长度为40英寸(1016毫米),对于极小型系统,可选用尺寸更短的元件,如14英寸(356毫米)和21英寸(533毫米),家用净水机元件为12英寸长,1.8英寸直径,适用于2英寸的家用净水机元件外壳。
陶氏FILMTEC元件的标准直径系列为1.8英寸,2.5英寸,4英寸和8英寸。
四.陶氏膜的性能
一般规律是,水通量高的膜,盐透过量也高,盐透过量随下述因素的增加而降低:
1.解离度:弱酸,如乳酸,在高pH条件下,解离程度提高,故脱除率也提高;
2.离子价位:离子价位越高,其脱除率越高,二价离子比一价离子脱除率高
3.分子量:分子量越高脱除率越高
4.非极性:极性越低脱除率越高
5.水合程度:水合程度高的离子如Cl-比水合程度低的离子如NO3-脱除率高
6.分子支链程度:异丙醇比正丙醇脱除率高
五.反渗透膜元件的保存方法
为了防止在存储期间膜表面生物的生长和在后续操作中性能的降低,膜元件必须被保存在特制的溶液中。
1.新膜元件
(1)膜元件在出厂前都经过了通水测试,并使用1%的亚硫酸钠溶液进行储藏处理,然后用氧气隔绝袋真空包装;
(2)膜元件必须一直保持在湿润状态。即使是在为了确认同一包装的数量而需暂时打开时,也必须是在不损坏塑料袋的状态下进行,此状态应保存到使用时为止;
(3)膜元件最好保存在5~10℃的低温下。在温度超过10℃的环境中保存时要选择通风良好的场所,并且避免阳光直射,保存温度不要超过35℃;
(4)膜元件如果发生冻结就会发生物理破损,所以要采取保温措施,不要使之冻结;
(5)堆放膜元件时,包装箱不要超过5层,并要确保纸箱保持干燥。
2.使用过的膜元件
(1)膜元件必须一直保持在阴暗的场所,保存温度不要超过35℃,并且要避免阳光直射;
(2)温度在0℃以下时会有冻结的风险,所以要采取防冻结措施;
(3)为了防止膜元件在短期储藏、运输以及系统待机时微生物的滋长,需要用纯水或反渗透产水配制浓度500~1000ppm、pH3~6的亚硫酸钠(食品级)保护液浸泡元件。通常,采用Na2S2O5,它与水反应生成亚硫酸氢盐:Na2S2O5+H2O—2NaHSO3.
(4)将膜元件放在保存溶液中浸泡大约1小时后,将膜元件从溶液中取出,并包装在氧隔离袋中,将袋子密封并贴上标签,标明包装日期;
(5)需要保存的膜元件进行重新包装之后,保存条件与新的膜元件的一致。
(6)保存液的浓度及pH都要保持在上述范围,需定期检查,如果可能发生偏离上述范围时,要再次调制保存液;
(7)无论在何种情况下进行保存时,都不能使膜处于干燥状态。
(8)另外也可以采用浓度(质量百分比浓度)为0.2~0.3%甲醛溶液作为保存溶液。甲醛是比亚硫酸氢纳更强的微生物杀伤剂,并且成份中不含有氧。
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