更换新的陶氏反渗透膜后但产品水电导率没有下降是怎么回事
陶氏反渗透膜元件在运行过程中难免遇见一些故障,对于陶氏反渗透膜遇见故障有两种检查方法,一种为在线查找,一种为离线查找。
在线查找
如果一件容器透盐率超出制定的标准时,这时候我们需要对每一个陶氏反渗透膜元件产品电导率来确定问题的起源进行一下研究。我们需要取样测量电导率通过使用一根塑料或不锈钢管在产品水管不同位置,取样管要在上面做上记号。这些记号位置也就是需取样位置。
取样管先插入到产品水管最远端,用来取样测试电导率,然后一段段向回抽得到电导率变化曲线。当给水流过压力容器浓度增加时,水的浓度也会增加。取样电导率膜元件之间的电导率就会变化为百分之二十。如果某一点位置电导率介跃变化,说明机械泄露出现泄漏。从分析的数据就可以找出陶氏反渗透膜元件运行故障。
离线查找
陶氏反渗透膜卷曲膜元件的非破坏性离线研究只有一种方式,那就是真空试验法。如果真空破坏超出每分钟20kPa汞柱则表明陶氏反渗透膜元件已经泄漏不能使用。如果试验还是不能解决问题,则需要检查陶氏反渗透膜元件内部情况,对部分元件进行检查和污染物分析。
dmac能用反渗透膜吗
对于磺化聚芳醚砜在溶剂甲酸、DMAC以及甲酸和DMAC的混合溶剂中的溶解性进行实验;并进行了以甲酸、DMAC和不同比例的甲酸与DMAC为溶剂的磺化聚芳醚砜树脂成膜实验.实验证明了甲酸为磺化聚芳醚砜的劣溶剂,以甲酸为溶剂的树脂溶液涂布而成的膜由于大量的裂纹缺陷和脆性弊病无法用作反渗透膜的除盐层DMAC对于磺化聚芳醚砜的溶解性良好,用甲酸和DMAC的混合溶剂溶解磺化聚芳醚砜,随着DMAC所占比例的不断增加,混合溶剂的溶解性先略微变差,然后溶解性明显增加,最后又变盖由于挥发速度的差距,在磺化聚芳醚砜树脂的甲酸溶液中加入少量DMAC即可得到致密无缺陷的涂层.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2018(019)006【总页数】3页(P36-38)【关键词】磺化聚芳醚砜;甲酸;DMAC;反渗透膜【作 者】盖树人;张静【作者单位】乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054;乐凯胶片股份有限公司 河北 保定 071054【正文语种】中 文【中图分类】TB383.21 引言随着全球经济的快速发展,全世界范围内的水资源短缺和环境污染的问题日益严重,已经成为制约经济发展的重要原因。地球上的水储量十分巨大,但其99%以上是人类无法直接利用的海水,海水淡化技术就成为解决水资源短缺的重要途径[1-3]。在常用的海水淡化方法中反渗透膜法以其运行成本低、集成度高的优点占据了海水淡化的80%以上的份额[4-5]。反渗透膜应用于污水处理可以将污水中的有害成分完全去除,将污水转变为可以用于生产和生活的水资源,反渗透膜在污水处理中的应用在近年来越来越受到重视。反渗透膜产业在诞生50多年后即将迎来其快速增长的时期。现在市售的反渗透膜均是采用界面聚合法制造的除盐层为芳香聚酰胺的反渗透膜。芳香聚酰胺反渗透膜以其除盐率高(大于99%)和水通量大的优点而占据市场,但是由于芳香聚酰胺材料的耐氯性较差[6],而海水中的含有大量的微生物,待处理的水又必须加入大量的活性氯来进行杀菌处理,之后必须对于待处理的水进行严格的脱氯,使水中的游离氯含量降低到小于1ppm,这会大大增加成本。为了解决反渗透膜的耐氯性问题,各研究机构开展了一系列的研究工作。磺化聚芳醚砜类材料是一种性能优良的特殊材料,其分子主链中含有硬段苯环、软段醚键及稳定的砜键,不仅具有优良的耐热性,而且具有较好的耐紫外光、耐老化、耐氧化、耐酸碱、耐水解性及良好的机械强度,其分子的耐氯性能优良,可以被应用于制造反渗透膜[6-7]。和界面聚合法制造反渗透膜的工艺不同,磺化聚芳醚砜制造反渗透膜是首先合成树脂,然后将树脂用溶剂溶解后均匀涂布于多孔支撑层上形成厚度约200nm的除盐层。由于涂布形成的除盐层只有约200nm厚,涂层中的些许缺陷都会导致除盐层失去脱盐效果,如何能够涂布出超薄、均匀、致密、无缺陷的除盐层是关系到反渗透膜除盐率和水通量性能的关键。
磺化聚芳醚砜作为一种高分子物质,磺化聚芳醚砜能否被溶剂溶解首先要满足溶度参数相近和极性相同的条件,其溶度参数由物质的色散分量δd、极化分量δp和氢键分量δh构成,根据计算公式可以求得磺化聚芳醚砜的溶度参数[8]。磺化度为30%的磺化聚芳醚砜树脂的溶度参数值为23.65Mpa(1/2),而且其树脂由于磺酸的存在而有较强的极性。常用的极性溶剂如甲酸(溶度参数:27.62Mpa(1/2))、DMAC(溶度参数:24.76Mpa(1/2))、一缩二乙二醇(溶度参数:27.775Mpa(1/2))都和磺化聚芳醚砜的溶度参数相近。但一缩二乙二醇的饱和蒸汽压很低(0.13Kpa,91.8℃),很难将其挥发彻底得到致密的除盐层,在实际的工业生产中很难被应用,进行研究的价值不大;甲酸(53.32Kpa,16℃)和DMAC(6.21Kpa,20℃)的饱和蒸汽压较高,以其为溶剂的涂层能够被在常压条件下快速干燥,所以研究以甲酸和DMAC为溶剂的涂层性能具有很高的应用价值。下面就关于溶剂甲酸和DMAC对于磺化聚芳醚砜溶液成膜性能的影响进行实验。2 实验部分2.1 仪器及药品旋转粘度计(上海精密科学仪器有限公司,NDJ-8S),鼓风干燥箱,#24RDS丝棒;甲酸(天津市福晨化学试剂厂,分析纯)、DMAC(天津市福晨化学试剂厂,分析纯)、磺化聚芳醚砜(天津砚津科技有限公司,磺化度30%)2.2 磺化聚芳醚砜树脂的溶解将磺化聚芳醚砜按照表1的配比进行溶解,室温放置溶胀1小时后,在60℃水浴中搅拌4小时后得到树脂含量为5%的不同溶剂的溶液,观察溶液的透明性和测试溶液粘度,溶液组成见表1。表1 溶液组成磺化聚芳醚砜(g) 555555甲酸(g) 9593908547.5 /DMAC(g) / 251047.595 DMAC占溶剂比例(%) 02.15.310.5501002.3 磺化聚芳醚砜涂层的制备将配制好的磺化聚芳醚砜溶液样1-6用#24丝棒均匀涂布于100微米厚的PET片基上,入温度为45℃的鼓风干燥箱进行干燥1小时,观察聚芳醚砜涂层表观并用扫描电镜观察涂层细微弊病。
3 结果与讨论3.1 溶剂对于磺化聚芳醚砜溶液的性能影响通过调整溶剂中甲酸和DMAC的比例,可以观察到以甲酸作为溶剂的磺化聚芳醚砜溶液呈半透明状,随着DMAC的量增加,磺化聚芳醚砜溶液的透明性先是略有下降,然后在DMAC的用量达到一半时溶液完全透明澄清,完全使用DMAC为溶剂时溶液保持完全透明澄清。如图1所示。图1 溶剂种类对磺化聚芳醚砜溶液透明性的影响测量六个样品在20℃的粘度,其数据如图2所示。图2 溶剂种类对磺化聚芳醚砜溶液粘度的影响一般来说,溶液越透明澄清,说明溶质分子在溶剂中的团聚越少,溶质溶解越完全,磺化聚芳醚砜的甲酸溶液的透明性远远不如DMAC溶液;同时溶质在溶剂中溶解性越好,溶质分子在溶液中越伸展,分子间的缠绕就会越多,导致溶液的粘度就会越大。磺化聚芳醚砜DMAC溶液的粘度明显大于在甲酸溶液中的粘度。根据溶液的透明性和粘度数据可以知道DMAC对磺化聚芳醚砜的溶解性优于甲酸,分析其原因是虽然DMAC、甲酸都和磺化聚芳醚砜的溶度参数相近,但磺化聚芳醚砜属于亲电子物质,易溶于具有给电子性的溶剂,甲酸属于亲电子溶剂,由于亲电子性相同的溶剂和高分子物质的溶剂化作用差,故甲酸对于磺化聚芳醚砜的溶解性差;而DMAC溶剂属于强给电子溶剂,有利于溶剂和高分子进行溶剂化作用,故利于互溶。[9]磺化聚芳醚砜的甲酸和DMAC混合溶液,当DMAC含量较少(占溶剂量≤10%)时,随着DMAC的含量增加,溶液的透明度略有下降,溶液粘度也略有下降,说明在甲酸中加入少量DMAC对磺化聚芳醚砜的溶解起抑制作用;当DMAC含量较多(达到占溶剂量的50%)时,溶液透明性好,而且其粘度远远超过单纯以DMAC为溶剂的溶液粘度,说明当甲酸和DMAC的含量接近时,混合溶剂对树脂的溶解性较单独采用任何溶剂有明显改善。3.2 溶剂对于磺化聚芳醚砜溶液成膜性的影响将配制好的磺化聚芳醚砜溶液样1-6涂布于无底PET片基上,在45℃的鼓风干燥箱进行干燥后得到样片1-6,样片如图3所示。
图3 溶剂对于样片表观的影响溶剂全部为甲酸的树脂溶液所成的膜样片1有大量的肉眼可见裂纹,并且膜层的脆性很高,样片轻微弯曲膜层就会有明显的断裂脱落现象,可见膜层和基材的附着力和膜层的自身强度很差;出现这种现象的原因是由于甲酸是磺化聚芳醚砜树脂的劣溶剂,溶剂和树脂分子的亲和力差。树脂分子在甲酸溶剂中以较紧密的线团形式存在,树脂分子在溶剂中几乎没有互相缠绕,分子间的作用力很小,随着溶剂的挥发,树脂分子在溶剂中析出后在膜中的相互作用和缠绕也很少,导致膜的机械性能很差并且存在大量的裂纹。所以在反渗透膜除盐层的涂布中如果只采用甲酸作为溶剂,则必然会导致除盐层存在裂纹缺陷从而使反渗透膜的除盐率达不到使用要求。由DMAC含量为2%的样2涂布而成的样片2的韧性较好,样片只是在涂层厚度不均匀的边缘处有少量裂纹;DMAC含量为5%、10%、47.5%和95%的样3、样4、样5和样6溶液涂布的样片3-6的涂层韧性强,经电镜检测样片涂层无缺陷。根据溶液的性能已知磺化聚芳醚砜树脂样2、样3和样4溶液的溶解性比在甲酸溶液要差,这与涂层性能和溶剂溶解性之间的关系相矛盾。其原因是由于涂层在干燥过程中甲酸和DMAC的挥发速度不同导致随着干燥的进行涂层中两种溶剂的比例发生了变化,由于甲酸的饱和蒸汽压(53.32Kpa,16℃)远远大于DMAC的饱和蒸汽压(6.21Kpa,20℃),所以在干燥过程中涂层中甲酸的挥发速度远远大于DMAC的挥发速度,导致随着干燥的进行涂层中DMAC相对于甲酸的含量越来越大,在树脂析出时涂层溶液的溶剂比例达到磺化聚芳醚砜良溶剂的水平,所以在溶液中只加入少量的DMAC就能实现形成良好、致密、无缺陷的磺化聚芳醚砜层。这一点对于采用涂布法制备磺化聚芳醚砜除盐层的反渗透膜尤其重要,因为DMAC能够溶解反渗透膜的支撑层——聚砜层,在除盐层溶液中使用大量的DMAC会导致由于多孔聚砜支撑层被溶解而缩孔,造成水通量的急剧下降。
4 结语甲酸是磺化聚芳醚砜的劣溶剂,磺化聚芳醚砜树脂甲酸溶液成膜时由于树脂分子在甲酸溶剂中缩成线团,树脂分子之间的缠绕很少,所成的膜机械强度很差且有裂纹弊病;磺化聚芳醚砜树脂在甲酸和DMAC混合溶剂的表现是随着DMAC的比例增加,混合溶剂对于树脂的溶解性先略微降低再明显增加,最后又会降低;由于甲酸的挥发性大大高于DMAC,所以即使混合溶剂中DMAC的含量较低,在干燥时涂层溶液中DMAC的比例会随着干燥进程而增加,达到树脂良溶剂的比例,明显改善树脂膜层的性能,涂布出致密无缺陷的膜层。【参考文献】[1] 杨家臣,陈素宁,王宁,等.海水淡化工艺及发展趋势[J].广州化工,2012,40:46-48.[2] 李琳梅.发展海水淡化事业促进海洋强国建设[J].海洋开发与管理,2012(12):59-61.[3] 杨尚宝.关于我国海水淡化产业发展的战略思考[J].水处理技术,2011,37:1-4.[4] Lauren F Greenlee,Desmond FLawler,Benny D Freeman,et al.Reverse osmosis desalination:Water sources,technology, and today's challenges[J].Water Research,2009,43:2317-2348.[5] 高从锴.海水淡化进展浅谈[J].给水排水动态,2012(02):11-13.[6] 黄海,张林,侯立安.海水淡化反渗透耐氯膜材料的研究与制备进展[J].中国工程科学,2014(16):90-94.[7] 马苗,俞三传.磺化聚砜类膜材料的制备及在水处理中的应用[J].水处理技术,2011,37:14-18.[8] 黄方,杨龙,乐以伦.磺化聚芳醚砜溶度参数的确定[J].四川大学学报,2011,33:75-78.[9] 林尚安,陆耘,梁兆熙.高分子化学[M].第一版,北京东黄城根北街16号,科学出版社,1982.05:120-127.
¥
5.9
百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容
立即获取
溶剂对磺化聚芳醚砜成膜性的影响
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请下载
掌桥科研官方
溶剂对磺化聚芳醚砜成膜性的影响
盖树人;张静
【摘 要】对于磺化聚芳醚砜在溶剂甲酸、DMAC以及甲酸和DMAC的混合溶剂中的溶解性进行实验;并进行了以甲酸、DMAC和不同比例的甲酸与DMAC为溶剂的磺化聚芳醚砜树脂成膜实验.实验证明了甲酸为磺化聚芳醚砜的劣溶剂,以甲酸为溶剂的树脂溶液涂布而成的膜由于大量的裂纹缺陷和脆性弊病无法用作反渗透膜的除盐层DMAC对于磺化聚芳醚砜的溶解性良好,用甲酸和DMAC的混合溶剂溶解磺化聚芳醚砜,随着DMAC所占比例的不断增加,混合溶剂的溶解性先略微变差,然后溶解性明显增加,最后又变盖由于挥发速度的差距,在磺化聚芳醚砜树脂的甲酸溶液中加入少量DMAC即可得到致密无缺陷的涂层.
净水器反渗透什么意思
净水器反渗透是一种过滤技术,简单解析就是更好的过滤水,而且过滤后的水更加洁净。专业来解释反渗透的意思,在有一定离子浓度的水中(如原水)施以比自然 渗透压力更大的压力,使渗透向相反的方向进行,把原水中的水分子压到膜的一边,变成洁净水,从而达到除去水中离子的目的。
使用反渗透过滤的净水器往往都是 做家庭直饮使用的,价格比超滤净水器要贵很多。
它的工作原理是对水施加一定的压力,使水分子和离子态的矿物质元素通过反渗透膜,而溶解在水中的绝大部分无机盐(包括重金属),有机物以及细菌、病毒等无法透过反渗透膜,从而使渗透过的纯净水和无法渗透过的浓缩水严格的分开。
扩展资料
优点:采用反渗透净水器最大的优点就是水过滤的非常干净,比外面卖的矿泉水还要干净许多;
缺点:最大的缺点就是出水量小,不能做为家庭生活方面来用水,而且成本较高,较贵,相比超滤净水器来讲,除了饮用外,其它都比不上超滤净水器。超滤净水器普及率非常高,大部分家庭都是使用这类净水器。
参考资料来源:百度百科-反渗透净水机
二级反渗透进水ph太高
过高的PH值,会导致碳酸根离子升高,而反渗透膜无法过滤掉游离的碳酸根离子。
反渗透净水器和超滤净水器的区别在哪
一、优点
1、反渗透净水机:反渗透净水设备的功能更加齐全,集微滤、吸附、超滤、反渗透、紫外杀菌、超纯化等技术于一体,更新鲜、更卫生、更安全。
2、超滤净水机:产水可直接饮用;根据选用滤芯的不同效果也不尽相同,采用韩国新一代滤芯的超滤设备,过滤精度高、使用寿命长,其水锤、耐压等测试均通过 NSF 测试标准。
二、缺点
1、反渗透净水机:出水为可以直接饮用的纯净水,出水量较小,比例大概为4比1,排出的废水是不能饮用的
2、超滤净水机:超滤净水器的出水比为2比1,过滤后的水可以直接喝下,但是前提是要正常的自来水,毕竟超滤膜只是一种物理过滤,对化学物质是无法过滤的,所以对一般的自来水过滤没有问题。但是超滤膜过滤后的水口感并没有反渗透膜好。
反渗透净水机和超滤净水机有什么区别,各自优缺点
一、优点不同
1、反渗透净水机:集微滤、吸附、超滤、反渗透、紫外杀菌、超纯化等技术于一体,更新鲜、更卫生、更安全。
2、超滤净水机:产水可直接饮用;韩国新一代滤芯,过滤精度高、使用寿命长,其水锤、耐压等测试均通过 NSF 测试标准。
二、缺点不同
1、反渗透净水机:出水为可以直接饮用的纯净水,出水量较小,比例大概为4比1,排出的废水是不能饮用的
2、超滤净水机:超滤净水器的出水比为2比1,过滤后的水可以直接喝下,但是前提是要正常的自来水,毕竟超滤膜只是一种物理过滤,对化学物质是无法过滤的,所以对一般的自来水过滤没有问题。但是超滤膜过滤后的水口感并没有反渗透膜好。
三、原理不同
1、反渗透净水机:反渗透膜是通过透过性膜将溶解在水中对人体有害的重金属离子去除掉,也可以过滤掉其他不利于身体健康的离子,并且很有效的溶解和去除水中的三氯甲烷、四氯化碳等有机物,将水中对人体有利的水分子留下,而其他杂质如细菌、污染物、病毒、水垢等,都会化成浓缩水被排除。
2、超滤净水机:超滤膜净化技术是纯物理的过滤,其依靠超滤膜表面密布的微孔进行筛分,过滤精度取决于超滤膜孔径大小和孔径均匀度,水中的悬浮物、微粒、细菌、胶体和病毒等大分子物质可被截留住。
参考资料来源:
百度百科-反渗透净水机
百度百科-超滤净水机
0条大神的评论