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膜性能测试设备中正渗透膜测试设备的正渗透的研究(3)

理想的正渗透膜应具有以下特点:多孔支撑层亲水性好,以提高产水通量,降低膜污染;选择透过层较为致密,以保证截留率;膜厚度尽量薄,以减小水通过的阻力,同时减小浓差极化〔3〕;要有较好的机械强度,能够承受一定的压力和剪切力;膜材料具有一定的耐酸碱腐蚀能力,能够在较宽的pH 范围内使用,并且能够经受酸碱清洗液的冲击〔4-5〕。

实验室FO膜研究

在正渗透研究前期,科研人员多采用已经比较成熟的反渗透膜,实验发现正渗透产水量远低于预期,经过对比试验和分析,发现反渗透膜的多孔支撑层是制约产水通量提高的主要因素〔6-7〕。据此,以美国和新加坡为代表的诸多国外科研机构对多种膜材料和形式进行了研究与测试,并取得一定进展。

双选择层膜

ICP 影响,正渗透实验中水通量远低于理论通量。若膜上下表面均有致密皮层,就可有效阻止溶解盐渗透进入微孔层,有效减缓ICP。基于这种设想,Qian Yang 等〔19〕用共挤出技术制备了双层聚苯并咪唑-聚醚砜(PBI-PES)纳滤中空纤维膜,其具有超薄选择层、底部完全开孔的水通道和微孔海绵状支撑层结构,性能与商业FO膜相近。Kaiyu Wang 等〔20〕用相转化法和热处理制备了上、下表面皮层都较致密,中间为多孔亚层的醋酸纤维素膜;以5 mol/LMgCl2溶液为汲取液、去离子水为原料液时,水通量可达48.2 L/m2·h),反向盐扩散通量为6.5 g/m2·h)。表列举了多种正渗透膜的测试数据〔8913192124〕。根据纳滤膜的分离机理和实验结果,改性膜对单价盐的截留率可能仍然较低,这限制了其处理原料液的范围;复合膜截留性能好,但ICP 程度较严重,通过改变支撑层可得到高性能正渗透膜,应用前景较好,且目前国外公司已开发出相关产品;双选择层膜是针对ICP 现象设计的膜,目前研究还较少,随着研究的深入,可能成为正渗透膜的一个很好选择。 

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