超滤/纳滤/反渗透等膜设备上主要有两种商业化膜产品:醋酸纤维素膜(CA)和聚酰胺(PA)复合膜系列(TFC)。
常用水质指标
CA CA 膜 PA 膜
表面电荷 中性 负电性
压力 300-600 psi 150-450 psi
温度 35℃(95°F) 50℃(122°F)
工作pH 值 4-6 3-11
游离氯容忍值 可达1.0 ppm* 无
*1ppm游离氯中暴露长达1000小时。
注:
1.CA膜具有耐氯性能,因此通常应用于市政饮用水或饮料行业。
2.清洗CA膜时,清洗液pH值不得超过7.5,因为pH值过高可能导致膜的损坏。
PA膜的优点:
1.总运行成本低
2.运行压力低
3.脱盐率高
4.能耗显著降低。
CA膜的优点
1.氯和氧化剂的耐受能力-CA膜*高可以耐受1ppm的游离氯。氯和氧化剂会造成PA膜损坏。
2.适用于生物污染风险高的应用-氧化剂耐受能力使得CA膜能够用于解决微生物污染问题。即使持续投加氧化性的消毒剂(如氯等),膜也不会受到损坏。
3.不易发生污堵-与PA膜和聚砜(PS)膜相比,CA膜的抗污染能力更强。
CA膜的缺点:
1.水解 - CA膜中位于聚合体上的醋酸基团会水解。由于水解和pH值有关,为了保证CA膜正常工作,其工作pH值应保持在4.0 - 6.0之间。一旦发生水解,膜将丧失脱盐能力。
2. 使用寿命短— 由于存在水解问题,CA膜的使用寿命一般不超过3年,而PA膜的使用寿命通常可以达到3 - 7年。
3.运行压力高—CA膜要求运行压力在400psi左右,以保证正常的通量和脱盐率。
4.固定设备投资大—相比于PA膜设备,CA膜的运行压力较高,这就要求使用大功率的泵以及较贵的膜壳,因此CA膜设备的固定投资较大。
脱盐率
CA CA 膜 PA 膜
钠 85-99% 96-99%
氯 85-99% 96-99%
钙 90-99+% 98-99+%
镁 90-99+% 98-99+%
硫酸根 90-99+% 98-99+%
重碳酸盐 85-99+% 96-99+%
电导率 85-99% 97-99+%
二氧化硅 80-90% 98%