界面聚合制备聚酰胺反渗透膜的基础研究文献综述
2020-05-20 21:09:30
文 献 综 述
1课题背景
水对世界经济的发展有着十分重要的意义。稳定、高质量的水源是工业、农业、商业得以持续发展的基础[1]。然而可以被人类使用的水资源只有十分之一存在于江河湖泊之中。进入二十世纪以来,工业的飞速发展,以及人类对地下水层和地表水的污染和过度开发,导致可以利用的天然淡水资源逐渐减少。同时,不断膨胀的人口和济规模使人类对生活用水、农业用水和工业用水的需求量急剧增加。需求和供给的不平衡使水资源短缺成为人类在二十一世纪面临的一项重大挑战。其中我国人均水资源占有量为2220 立方米,仅为世界平均水平的 1/4,居世界第100 位之后,是世界上 21 个贫水国家之一。沿海工业城市的人均水资源占有量低于500 立方米,处于极度缺水境况[2]。20 世纪 70 年代以来,虽然我国在水污染防治方面做了很多工作,但水污染仍未得到有效控制,日趋严重的水污染进一步加剧了水资源短缺的矛盾。水资源短缺和水体污染已严重制约了我国的经济发展、社会进步和人民生活水平的提高。所以,解决水资源的短缺问题刻不容缓,海水淡化是解决我国沿海城市和地区淡水不足的有效措施之一。反渗透海水淡化技术具有投资小,能量消耗低,建造周期短,设备及操作简单和易于控制等优点,已成为海水淡化的主要手段之一。
在诸多脱盐方法中,反渗透和纳滤凭借其耗能低、对环境污染相对小的优势近年来在全世界范围内越来越广泛地被应用。水通量和截留率是衡量反渗透膜分离盐溶液能力大小最重要的两个性能指标。 某一操作压力下膜的水通量越大,表示膜达到固定水通量时需要的压力及能耗越低。因此,制备高通量反渗透膜对反渗透脱盐过程的节能有重要意义。
目前,反渗透作为最经济的技术之一,已广泛应用在苦咸水脱盐、海水淡化、纯水制备、工业水处理及废水资源化等方面[3-6]。
20 世纪六十年代 Loeb 和 Sourirajan以醋酸纤维素为原料,以过氯酸镁水溶液为添加剂,制成了具有历史意义的高脱盐和高通量的非对称醋酸纤维反渗透膜,使反渗透过程迅速由实验室走向工业应用[7]
2反渗透
反渗透是依靠半透膜对溶液中离子和小分子的截留作用来达到脱盐目地的。在
一定压力下,当盐溶液平行地从膜表面流过时,水便从膜中透过,而水
中的盐离子和其它小分子则被截留住。在一定温度下,用一个只能使溶剂