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影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度因素

时间:2019-11-25 09:33:28   作者:陶氏膜

产水通量和脱除率是陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜过程中的关键参数,针对特定系统条件,水通量和脱除率是膜的本征特性,而陶氏膜系统的水通量和脱除率则主要受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值影响。本文将介绍影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度这两个因素。

影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度因素

压力的影响 


进水压力影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜的产水通量和脱盐率,我们知道渗透是指水分子从稀溶液侧透过膜进入浓溶液侧的流动,陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜技术即在进水水流侧施加操作压力以克服自然渗透压。当高于渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会被逆转,部分进水(浓溶液)通过膜成为稀溶液侧的净化产水。 


正如图1所示,透过膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系,增加进水压力也增加了脱盐率,但是两者间的变化关系没有线性关系,而且达到一定程度后脱盐率将不再增加。 


由于陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜对进水中的溶解性盐类不可能完全截留,总有一定量的透过量,随着压力的增加,因为膜透过水的速率比传递盐分的速率快,这种透盐率的增加得到迅速地克服。但是,通过增加进水压力提高盐分的排除率有上限限制,正如图1脱盐率曲线的平坦部分所示,超过一定的压力值,脱盐率不再增加,某些盐分还会与水分子耦合一同透过陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜。

影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度因素影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度因素

温度的影响


如图2所示,陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜系统产水电导对进水温度的变化非常敏感,随着水温的增加,水通量几乎线性地增大,这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加,这主要是因为盐分透过陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。 


陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜能够承受高温的能力增加了其操作范围,这对清洗操作也很重要,因为可以采用更强烈和更快的清洗程序,FILMTEC™ FT30超薄复合膜和醋酸纤维素(CA)膜的允许pH和温度范围比较详见图3。 

影响陶氏反渗透膜和陶氏纳滤膜性能的操作压力和温度因素

图3. FILMTEC™FT30超薄复合膜和CA膜运行和清洗参数比较。


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