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反滲透膜技術(shù)的發展

作者: 編輯: 來源: 發布(bù)日期: 2020.10.10
信息摘(zhāi)要:
反滲透具有低能(néng)耗、高效(xiào)率(lǜ)等突出優點(diǎn),是應用最為廣泛的分離技術(shù)之一。反滲透膜的性(xìng)能是影(yǐng)響反滲透過程效(xiào)率的決定因(yīn)素,反滲透膜的研製一直是國內外(wài)膜…
反滲(shèn)透具有低能耗(hào)、高效率等突出優點,是應用最為廣泛的分離技術之一。反滲透膜的性能(néng)是影響反滲(shèn)透過程效率的決定因素,反滲透膜的研(yán)製(zhì)一直是國內外膜(mó)領(lǐng)域的(de)研究熱(rè)點。特別是近年(nián)來,石墨烯、碳納米管等新型材料展現出優異的(de)水傳遞行為,成為(wéi)新型反滲透膜材料的研究熱點。
反滲(shèn)透膜主要通過膜的脫鹽率、水通量和耐(nài)氯抗汙染性能等指標進行考量。脫鹽率是決定反(fǎn)滲(shèn)透膜應(yīng)用可行性的關鍵(jiàn)指標; 提高膜的水通量則能夠降低壓力能耗、操作成本和膜清洗(xǐ)成本; 提高膜(mó)的耐氯及抗(kàng)汙染性能(néng)可以提升膜的(de)穩定性能,延長膜的(de)使用壽命,降低處(chù)理及清洗成本(běn)。聚酰胺 滲透膜通過氨基基團(tuán)(R-NH2) 和酰氯(lǜ)基團( R’—COCl) 縮聚脫除 HCl 製(zhì)備。單體側鏈基團(tuán)的多樣性和理論上的可(kě)修飾性為膜的結(jié)構和性能調變提供了空間。近年來,圍繞提高反滲透膜的脫鹽率和水通量、改善耐汙染性能,通過應用多種聚合反應(yīng)單體、改進成膜(mó)後處理方法,對聚酰胺反滲透膜進行了大量相關(guān)研究。

在反滲透膜基礎研究層麵,如何通(tōng)過材料特性 的設計與調控,突破反(fǎn)滲透膜脫鹽率與水通量的相(xiàng)互製約關係仍需深入探討,
主要包括:
1) 成膜反應單體性質與膜結構和膜性能的(de)關(guān)係,新型反應單體的設計與合成。
2) 混合基質膜中添加的一維及(jí)二維材(cái)料的取向排布方(fāng)法,建立(lì)有效水通道。
3) 解決有機/無機(jī)納米(mǐ)粒子在界(jiè)麵聚合反應中的分散性問 題,使得粒子的加入(rù)對膜分離性能和通量(liàng)起到提高作用。
4) 無機材料(liào)性質及複合有機(jī)/無(wú)機納米粒子對反滲透複合膜結構、分離性能的影響機製及膜傳遞機理的規律性、機理性認識。
5) 各種新型反滲透膜的構效關係,長期應用條件下的膜性能的演變規律(lǜ)的研究也有(yǒu)待開展。
反滲透膜在水處理和海水苦鹹水淡化方麵發揮了(le)重要作用(yòng),隨著我(wǒ)國最嚴格“水十條”的(de)實施,可以預見(jiàn)反滲透水處理技術和新型反滲透膜研製 將迎來新的發(fā)展機遇。
在商品(pǐn)化反滲透膜方(fāng)麵,我國與國外產品性能差距較大。可能的原因(yīn)是缺乏對規(guī)模化連續生產條件(jiàn)下成膜反(fǎn)應-膜結構-膜(mó)效能關係的充分認識。
開展成膜反應機製(zhì)與膜性能調控研究、連續化成膜條件控製與膜結構關係、膜產品應(yīng)用性能評價等將是規模化反滲透膜研究的方向。
結合全球反(fǎn)滲透膜消(xiāo)費區域結構以及中國反滲(shèn)透膜市場規模對全球反滲透膜市場規(guī)模進行測算得到,2019年全球全(quán)球反滲透膜(mó)產(chǎn)業市場規模約為240億元。近年來新材料行業以及膜產業的快速發展,家用淨水的(de)普及,加上當前(qián)全世界(jiè)對於海水淡化重視以及環保壓力的驅動下,市場對反滲透膜的需求越來越大,未來全球反滲(shèn)透膜市場仍將繼續擴張。
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