在醋酸纖維素膜中,由于氫鍵和范德華力的作用,大分子之間存在牢固結(jié)合的結(jié)晶區(qū)和完全無序的非結(jié)晶區(qū).
索里拉金等人提出了優(yōu)先吸附一毛細(xì)孔流理論,以氯化鈉水溶液為例,溶質(zhì)是氯化鈉,溶劑是水,膜的表面選擇性地吸收水分子而排斥氯化鈉,鹽是負(fù)吸附,水是正吸附.
溶質(zhì)和溶劑在膜的料液側(cè)表面吸附溶解,溶質(zhì)和溶劑之間沒有相互作用,它們在化學(xué)位差的作用下以分子擴(kuò)散的形式滲透過反滲透膜的活性層,溶質(zhì)和溶劑在膜的另一側(cè)表面解吸.
反滲透技術(shù)在料液分離、純化和濃縮、鍋爐水的軟化,廢液的回用以及微生物、細(xì)菌和病毒的分離方向都發(fā)揮著巨大的作用.
納濾膜由于其膜孔徑尺寸及表面化學(xué)特性,可以應(yīng)用干多價鹽離子與單價鹽離子的分離、高分子量有機(jī)物與低分子量有機(jī)物的去除.納濾對單價鹽的脫除率較低.
納濾(NF)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來的一種介于反滲透和超濾之間的新型膜分離技術(shù).納濾膜的截留相對分子質(zhì)量為200?1000,膜孔徑約為1μm,適宜分離大小約為Inm的溶解組分,故稱為“納濾”.
超濾可以去除微污染地表水中的藻類,微生物,膠體等污染物質(zhì),生產(chǎn)飲用水.超濾也可以與混凝或氧化處理結(jié)合,去除地下水中的鐵,鎰離子或氟離子用來生產(chǎn)飲用水.
出水SDI值低.超濾能有效去除水中懸浮物、膠體、細(xì)菌、病毒等污染物質(zhì),而常規(guī)的預(yù)處理工藝,如混凝沉淀+過濾+保安過濾器等,對膠體、細(xì)菌、病毒等半徑較小的污染物質(zhì)去除率較低.
超濾作為反滲透的預(yù)處理可以將水中的懸浮物、大分子有機(jī)物等污染物質(zhì)截留 去除,有效降低后端反滲透膜的污染程度,提高其產(chǎn)水率和反滲透膜的使用壽命.
電泳涂漆廢水這種清洗液用超濾法處理后,可將涂料回收利用,膜透過液可返回作噴淋水用.為避免清洗水中鹽分或其他雜質(zhì)升高,濾液必須有一部分得到更新.
聚合物強(qiáng)化超濾技術(shù)是指向水中投加聚合物,利用聚合物結(jié)構(gòu)中的氨基、羥基、稜基等基團(tuán)對重金屬的吸附能力將水中重金屬富集于聚合物表面,然后通過超濾將這些吸附有重金屬的聚合物與原水分離,從而實(shí)現(xiàn)廢水中重金屬的去除.
超濾膜可有效去除廢水中的有機(jī)分子,采用一套過濾面積10m2/d的超濾膜裝置處理印染廢水,一年可回收染料3.5t左右,約20萬元.
從膜的結(jié)構(gòu)上來講,常見的超濾膜主要為非對稱膜,通常由表皮層和多孔層組成.表皮層較薄,其厚度一般小于1pm,其膜孔徑較小,主要起篩分作用.
超濾是在壓差推動力作用下進(jìn)行的篩孔分離過程,它介于納濾和微濾之間,膜孔徑范圍在Inm?0.05pm.最早使用的超濾膜是天然動物的臟器薄膜.
由于微濾膜孔徑的尺寸范圍及其經(jīng)濟(jì)成本低的特點(diǎn),微濾常用作反滲透、超濾等更為精密過濾的預(yù)處理.
造紙工業(yè)是能耗、物耗高,對環(huán)境污染嚴(yán)重的行業(yè)之一,其污染特性是廢水排放量大,其中COD、懸浮物(SS)含量高,色度高.
中水又稱再生水是指污水經(jīng)過處理后達(dá)到一定回用水質(zhì)指標(biāo),能夠再次被使用的非飲用水.
微濾工藝存在抗膜污染能力強(qiáng)、操作壓力低、經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)點(diǎn),但也由于膜孔尺寸的限制,若直接用于工業(yè)廢水的處理,對水中污染物質(zhì)的去除效率受到一定的限制.
微濾膜(亦稱微孔膜、微孔濾膜)分離過程是在流體壓力差的作用下,利用膜對被分離組分的尺寸選擇性,將膜孔能截留的微粒及大分子溶質(zhì)截留,而使膜孔不能截留的粒子或小分子溶質(zhì)透過膜.
陶瓷超濾膜是一種最常見的無機(jī)超濾膜.二氧化錯密度為 5.89g/cm3,熔點(diǎn)約為 2 700℃, 斜錯石型二氧化錯是黃色或棕色單斜晶體.