高性能海水淡化反滲透膜的制備及性能分析

李超 談賓賓(杭州上拓環境科技股份有限公司, 杭州 311121)

高性能海水淡化反滲透膜的制備及性能分析

李超 談賓賓(杭州上拓環境科技股份有限公司, 杭州 311121)

高性能海水淡化反滲透膜能夠實現節能和高脫鹽的雙重效果，在水資源特性與溶質去除上實現平衡，對解決水資源危機有重要作用。通過在高性能海水淡化反滲透膜引入分子設計技術，可以提高產品性能質量。本文旨在對高性能海水淡化反滲透膜的制備及性能進行分析。

高性能；海水淡化；反滲透膜；制備性能

0 引言

新時期水資源嚴重不足，直接的影響到國民經濟的發展。水資源供需矛盾的進一步加劇導致社會各項矛盾。解決水資源問題已經成為社會發展的重點。高性能海水淡化反滲透膜通過對海水進行轉化，能夠達到節約能源改善水質的目的，提供更多的優質水資源。

1 高性能海水淡化反滲透膜結構與形態分析

1.1 高性能海水淡化反滲透膜結構

高性能海水淡化反滲透膜主要是由分離功能層、聚砜材料多孔中間支撐層和聚酯無紡布基層構成。在除去物質和耐久性上具有明顯的優勢外，在不同功能層的作用下高性能海水淡化反滲透膜能夠呈現不同的物理化學特性。在一般的情況下采用正電子湮滅時間光譜進行海水分離孔洞尺寸的分析，并且保證每一個孔洞尺寸控制在0.65nm，這樣孔徑分離效果最為明顯。高性能海水淡化反滲透膜與硼滲透性具有關聯性，當高性能海水淡化反滲透膜孔徑增加的時候，硼滲透性也會明顯增強。高性能海水淡化反滲透膜去除溶質的主要部分是分離功能層中的孔徑。

1.2 高性能海水淡化反滲透膜的形態

高性能海水淡化反滲透膜中的分離層的主要材質是交聯芳香族聚酰胺。這種材質主要呈現褶皺形態，對于高性能海水淡化反滲透膜透水性能有著直接的影響。在一般的時候，高性能海水淡化反滲透膜沒有得到相應的實驗依據證明結構分離特性的作用。在經過預處理之后要保證結構的穩定性，通過顯微技術對高性能海水淡化反滲透膜的褶皺結構進行觀察，提出定量化的形態構造，根據主要構造分析內在的透水性。在預測內部結構的同時根據突出脊線長度以及膜厚度參數，在不同的透水性膜上都要根據面積以及厚度進行確認，明確褶皺形態與透水性之間的關系。在高性能海水淡化反滲透膜基礎結構上構建分析動力學數學模型，計算出最優模型，同時更好地進行水量的預計。解析聚合物孔徑，根據康納利曲面計算脫水優化聚合物，孔徑約為0．6～o．8 nnl，這與正電子湮滅時間光譜法(PALS)分析測試結果基本一致。計算結果顯示高性能海水淡化反滲透膜動力學模型構建的可靠性。

2 高性能海水淡化反滲透膜的研發

高性能海水淡化反滲透膜具有明顯的節能和高效脫鹽效果。在海水淡化中應用最為廣泛，根據高性能海水淡化反滲透膜特殊的物理屬性與化學特性，利用分子設計方法進行研發，高性能海水淡化反滲透膜具有應用多級工藝中的第二級技術，這樣才能夠保證高性能穩定運行?；诓煌难邪l效果，高性能海水淡化反滲透膜能夠在不同的溫度鹽中進行應用。高性能海水淡化反滲透膜在海水淡化的過程中會造成一定的膜污染，因此在通量的設置上要符合海水淡化操作，保證通量值的設置能夠在穩定中運行，這樣將會避免膜殼進水端元件對水質造成污染。通量值要低于30L/(m2·h)，在操作壓力下膜元件能夠保持良好的運行效果，并且及時的反映出水質狀態，通過合理的計算將會使更多的海水淡化效果符合標準要求。根據高通量要求設置一定的邊界，高通量更適合在低溫低鹽度海水中進行應用，高脫鹽膜在高溫高鹽度中更適應應用。高性能海水淡化反滲透膜要在不同的海域進行海水淡化應用，這樣能夠保證進水端膜元件能夠承受對應的限制。根據不同的水質等特點，進行高性能海水淡化反滲透膜的選擇，這樣能夠獲取到更為合理的處理效果。

3 高性能海水淡化反滲透膜最新技術發展方向

高性能海水淡化反滲透膜新的材質和技術被不斷地開發出來。高性能海水淡化反滲透膜在傳輸機能和性能控制上也在持續的發展。高性能海水淡化反滲透膜會具有更為顯著的通用性，同時能夠在特殊領域中得到應用。水孔蛋白和納米碳管都是先進的高性能海水淡化反滲透膜應用材質，對于高性能海水淡化反滲透膜的完善具有重要的租用，特別是在滲透方面能夠解決更多的實質性問題。高性能海水淡化反滲透膜新技術和材質的應用還處于研發階段，需要大量的資金投入才能夠取得突破性進展。因此，高性能海水淡化反滲透膜的創新發展還面臨很多的機遇與挑戰。

4 結語

高性能海水淡化反滲透膜的應用能夠實現能源有效節約，并且去除溶質。為了能夠進一步的實現反滲透膜的性能更加的優質，需要對復合高性能海水淡化反滲透膜的結構進行分析，評價高性能海水淡化反滲透膜的主要特性。全新的高性能節能高效脫鹽反滲透膜在實際項目中的應用功能將會得到凸顯，并且能夠長時間的保證穩定的運行效果。高性能海水淡化反滲透膜能夠降低污染，但要針對不同的應用環境進行適當的調整。高性能海水淡化反滲透膜是重要的水處理技術，能夠解決更多的水資源問題。