商品化卷式RO/NF膜的若干最新进展

概述

反渗透/纳滤(RO/NF)膜主要用于海水淡化、苦咸水淡化、纯净水、超纯水和污水回用等水脱盐净化处理。经过30多年的开发和实践，针对不同的进水水质条件和产水水质要求，占市场主导地位的芳香族聚酰胺卷式复合膜产品已经形成了品种繁多的完整系列。为了进一步满足对于提高产水品质、降低系统压力和适应各种易污染水质的要求，RO/NF膜产品研发的主要方向有：(1)提高膜的脱盐率，(2)增加产水通量(超低压膜)，(3)提高海水淡化膜的脱硼能力(高脱硼膜)，(4)降低膜元件的压力损失(低压降膜)，(5)提高膜本身的耐污染能力(低污染膜)，(6)高温介质应用，(7)高化学兼容性(耐强酸强碱、耐有机溶剂等)，(8)非水溶液反渗透膜，还有(9)提高膜的耐氧化能力等。

下文介绍新近推出的几种改进型RO/NF产品的成膜化学和技术性能，通过实际运行数据探讨新型膜的工程应用技术特点。

1. 新型超低压膜ESPA2+、ESPA4

降低操作压力一直是反渗透膜产品技术进步的主要努力方向之一。降低操作压力就能降低能耗、减少运行成本，增加系统的经济性。从不对称膜、复合膜到超低压复合膜，反渗透膜的操作压力一直在下降。1995年推出的ESPA1膜是节能效果明显的第一代超低压膜，与较为传统的低压复合膜CPA2相比，操作压力降低了20-30%。通过界面聚合符合成膜过程的精细控制改进了分离皮层的表面特性，使ESPA2+、ESPA4同时具有高脱盐率和高产水通量的特性。

1.1 超低压膜的性能特点

表-1、图-1和图-2给出了ESPA系列超低压膜的性能参数以及对比情况，可以看出在同样操作压力下，ESPA4的产水量比ESPA1高45%，在系统产水量相同时，给水压力低20%。ESPA2+的面积大，脱盐率高，在相同操作条件下，产水量比ESPA2高30%。高通量、高脱盐率的特点使ESPA2+、ESPA4特别适合于二级反渗透。

表-1 ESPA2+、ESPA4超低压膜的性能参数以及对比

膜型号	膜面积(ft2 )	测试压力(psi)	特性产水通量(GFD/psi)	测试溶液氯化钠 1500mg/L
				给水压力(bar)	产水浓度(mg/L)
CPA3	400	225	0.12	9.0	8.7
ESPA2	400	150	0.15	7.3	9.1
ESPA2+	430	150	0.17	6.7	10.7
ESPA1	400	150	0.20	5.8	29.5
ESPA3	400	150	0.23	5.1	72.9
ESPA4	400	100	0.3	4.5	29.9

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