質(zhì)量認(rèn)證陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM廠家科普 | 反滲透的過去、現(xiàn)在與未來(lái)

　　質(zhì)量認(rèn)證陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM廠家科普 | 反滲透的過去、現(xiàn)在與未來(lái)

　　質(zhì)量認(rèn)證陽(yáng)離子聚丙烯酰胺CPAM生產(chǎn)廠家科普 | 反滲透的過去、現(xiàn)在與未來(lái)。反滲透技術(shù)從1948年Hassler研究并提出半透膜概念開始，迄今為止已經(jīng)歷了70多年的發(fā)展歷程。圖1詳細(xì)回顧了反滲透技術(shù)的發(fā)展歷程，總結(jié)了發(fā)展過程中重要的里程碑事件。圖中，用藍(lán)色標(biāo)注的時(shí)間節(jié)點(diǎn)及事件代表著反滲透領(lǐng)域的理論突破，黑色標(biāo)注的則是相關(guān)的技術(shù)創(chuàng)新。

　　反滲透(Reverse Osmosis)這一術(shù)語(yǔ)于1955年由Reid首次提出。在1959年之前，研究者們基于半透膜理念測(cè)試了大量材料對(duì)水分子的選擇透過性，終于由Breton和Reid尋找到了醋酸纖維(cellulose acetate)這種真正具有規(guī)模化應(yīng)用潛力的膜材料，并于1960年首次制備出了成型的反滲透膜(Reverse Osmosis Membrane)。隨后，相關(guān)公司投入了大量經(jīng)費(fèi)以期將反滲透技術(shù)真正推向?qū)嵱�，并�?963年開發(fā)出了第一支卷式反滲透膜組件。該膜組件的設(shè)計(jì)理念及方法一直被沿用至今，仍然是最常用的反滲透膜組件構(gòu)型。

　　圖1 反滲透技術(shù)的發(fā)展歷程

　　1965年，首個(gè)工業(yè)規(guī)模的苦咸水淡化示范工程在美國(guó)加州Coalinga市建成。隨后醞釀出了反滲透技術(shù)發(fā)展歷程中最重要技術(shù)變革之一。1971年，杜邦公司申請(qǐng)了芳香聚酰胺反滲透膜專利。與醋酸纖維膜相比，由聚酰胺(Polyamide)制備的反滲透膜具有運(yùn)行壓力低、使用壽命長(zhǎng)、投資成本低等重要優(yōu)勢(shì)，因此，直至今日聚酰胺仍然是商品化反滲透膜制備的最重要原材料。1972年，Cadotte突破了反滲透膜的界面聚合制備方法，該方法也被各大膜廠商沿用至今。

　　在此基礎(chǔ)上，于1974年建立了首個(gè)工業(yè)規(guī)模的海水淡化反滲透工程。1975年加州橙郡21世紀(jì)水廠正式投運(yùn)，該水廠以城市污水二級(jí)出水為原水，采用當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的“微濾-反滲透-紫外線消毒”工藝(圖2)，制備高品質(zhì)再生水用于地下水回灌，也是當(dāng)今世界上最具代表性的污水再生處理反滲透工程之一。

　　圖2 21世紀(jì)水廠工藝流程(微濾-反滲透-紫外線

　　在上述工程長(zhǎng)期運(yùn)行及探索的基礎(chǔ)上，海德能、杜邦等膜廠商對(duì)膜組件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化，逐漸形成了今天已經(jīng)較為成熟的反滲透膜組件工業(yè)體系。2003年正式投入運(yùn)行的新加坡“新生水廠”是反滲透技術(shù)發(fā)展成熟并在污水再生處理中實(shí)現(xiàn)規(guī)�；瘧�(yīng)用的典型案例。

　　然而，隨著反滲透技術(shù)在污水再生處理中的應(yīng)用越來(lái)越多，膜污堵問題越來(lái)越突顯，甚至被稱為反滲透膜的“阿克琉斯之踵”。針對(duì)該問題的研究，也成為了近年來(lái)反滲透技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

　　進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，利用碳納米管、石墨烯、水通道蛋白等新型材料制備高通量且高脫鹽率反滲透膜的探索不斷深入，但相關(guān)研究仍然局限于實(shí)驗(yàn)室規(guī)模。從反滲透技術(shù)本身的發(fā)展規(guī)律來(lái)看，新材料膜代替聚酰胺膜是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。但是，一項(xiàng)全新的技術(shù)從理念提出，到真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，仍然需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。

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