反渗透膜装置类型
1、 反渗透膜类型
依据影响膜性能因素目前较常用的膜类型可分为以下几类：
①醋酸纤维膜（CA膜）
CA膜又可以分为平膜、管式膜和中空纤维膜几类。CA膜具有反渗透膜所需的三个基本性质：高透水性、对大多数水溶性组分的渗透性相当低、具有良好的成膜性能。
②聚酰胺膜（PA膜）
聚酰胺膜又可以分为脂肪族聚酰胺膜、芳香聚酰胺膜（成膜材料为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物）
③复合膜
这是近些年来开发的一种新型反渗透膜，它是由很薄的而且致密的符合层与高空隙率的基膜复合而成的，它的膜通量在相同的条件下比非对称膜高约50%－100%。目前复合膜有以下几种：
a.交联芳香族聚酰胺复合膜（PA）；
b.丙烯-烷基聚酰胺和缩合尿素复合膜；
c.聚哌嗪酰胺复合膜；
d.氧化锆-聚丙烯酸复合膜。
2、反渗透装置型式
1、 板框式反渗透装置
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这种形式的装置由Aerojet通用公司发展起来的，教适合于小的和低压工厂。膜支撑体在一种圆形平板上，这块平板称为多孔板，常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集起来。这种装置存在以下缺点：①安装和维护费用高，②进料分布不均匀，③流槽窄，④多级膜装卸复杂，⑤单位体积中膜的比表面积低，产水量少。
尽管有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比管式装置小，在小规模的生产场所还是有一定的优势的。
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2 管式反渗透装置
这种装置在实际应用中是很有意义的。它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在管式装置中把料液进行浓缩，运行期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常可以预防溶液的浓缩弄脏或堵塞膜。其主要优缺点可以归纳如下：
优点：①能够处理含悬浮固体的溶液，②合适的流动状态就可以防止浓差极化和膜污染等，并容易调整。
缺点：①设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。②单位体积中膜的比表面积小。③必须把管子外部包起来。④要使用支 撑材料
3、 螺旋式反渗透装置
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美国通用原子公司（Gulf General Atomic Co）发展了这种装置。这种螺旋式结构的中间为多孔支撑材料，两边是膜的“双层结构”，它的末端是冲孔的塑料管。双层膜的边缘与多孔支撑材料密封形成一个膜袋（收集产水），在膜袋之间再铺上一层隔网，然后沿中心管卷绕这种多层材料（膜/多孔支撑材料/膜/料液隔网），就形成了一个螺旋式反渗透组件。将卷好的螺旋式组件，放入压力容器中，就成为完整的螺旋式反渗透装置。使用这种螺旋式反渗透装置时应注意：①中心管主要褶皱处的泄露②膜及支撑材料在粘结线上发生皱纹③胶线太厚可能会产生张力或压力不均匀④支撑材料的移动会使膜的支撑不合理，导致平衡线移动⑤膜上有小孔洞，这是由于膜的质量不合格所致。
目前，美国制作螺旋式组件已实现机械化，采用一种0.91m滚压机，连续喷胶将膜与支撑材料粘密封结在一起，并滚转成螺旋式组件，牢固后不必打开即可使用。
螺旋式组件的主要优缺点是：
优点：①单位体积中膜的表面积比率大②压力导管的设计简单，具有扰性，安装和更换容易，结构可以紧密放在一起。
缺点：①料液含悬浮固体时不适宜②料液流动路线短③压力消耗高④再循环浓缩困难。
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4、 中空纤维式反渗透装置
美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，其中含有外径50μm、内径25μm；装成一种圆柱形耐压容器中，或是将中空纤维弯成U形装入耐压容器中，由于这种中空纤维极细，通常可以装填几百万根。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。
中空纤维式反渗透装置的主要优缺点如下：
优点：①单位体积中膜的表面积比率高，一般可达到16000－30000m2/m3，因此组件可以小型化；②膜不需支撑材料，中空纤维本身可以受压而不破裂。
缺点：①膜表面去污困难，料液需经严格预处理；②中空纤维膜一旦损坏是无法更换的。
目前应用的最多的是卷式膜组件。下表是上述反渗透膜的优缺点的比较：
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由此我们可以给优质反渗透装置作出以下要求：
① 对膜能提供合适的支撑
② 处理溶液在整个膜面上必须均匀分布
③ 在最小能耗情况下，对处理溶液提供良好的流动状态
④ 单位体积中膜的有效面积比率高
⑤ 组件容易拆卸和更换
⑥ 便于膜的拆卸和组装
⑦ 在运行压力下，有效的工作时安全与可靠性高
⑧ 外部泄露能尽可能从压力的变化上发现
⑨ 建造、维护费用都是方便的。
目前流行的这四种装置的一些主要特性比较：
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注：原料液为500mg/L NaCl，脱盐率为92%－96%
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