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反渗透膜长期停用的保养及技术实施摘要：反渗透水处理作为一种科技含量较高的水处理脱盐技术，在现代工业中得到了越来越多的应用。
笔者针对某热电厂的水处理装置，在不同的工况下，对反渗透膜的长期停用的保养技术进行了研究。
利用化学药剂(甲醛溶液)对反渗透膜片进行了长期维护，既可以节省能源，又可以降低生产成本，还可以确保反渗透系统的稳定可靠。
关键词：反渗透膜；长期停用；保养；技术措施前言某核电厂，使用化学药剂对反渗透系统进行长期维护，反渗透系统投入运行以来，反渗透膜的稳定性得到了很好的保障。
为热电厂反渗透装置的长期维护提供一种切实可行的方案。
因此，开发出一种适合反渗透膜的长效维护方法，对于反渗透膜的安全运行、二次投运和节能降耗都有很大的好处。
一、反渗透膜长期停用保养的技术依据（一）六期反渗透系统简介六期反渗透系统的出水量为4×56吨/小时，膜材为卷筒复合膜(TFC)，膜面为一层两层，9-5层。
4列逆渗机采用单机系统操作。
其中， TFC膜的操作特性是:不容易水解，可在 pH值2-12范围内操作‚抗微生物腐蚀能力强，可在低压下操作，脱盐速率保持稳定。
然而， TFC膜对残留氯等氧化剂比较敏感，容易受到腐蚀，另外，阳离子表面活性剂还会造成膜元件不可逆的流动损失。
（二）保养方案技术依据按照反渗透操作指南，对于TFC膜的短期维护，通常可以使用纯净水或渗透水进行低压清洗维护。
第六阶段反渗透的维护水源，可以使用第五阶段供应第六阶段的除盐剂。
在启动高压泵运转之后，再转入低压冲洗维护。
这样会耗费大量的人力和物力。
因此，我们要根据 TFC膜的操作特点，来选择药剂，并制定相应的方案。
1、药品选择依据根据TFC膜的特性，选择的药剂溶液不能有强的氧化作用，不能对复合膜造成损害;由于离子表面活性剂有时会造成膜组件不可逆的流动损失;化学药剂能与水相混溶，不能形成晶体;药剂溶液的 pH值应该在 TFC膜的 pH值范围2-11范围内;维护完毕后，药水容易冲走;药物价格合理，具有较好的经济效益。
反渗透膜水处理技术存在问题及改进措施1.反渗透设备在应用中存在的问题反渗透除盐较其他除盐装置，如：蒸发器、电渗析、复床等，有着独到的特点和优势，反渗透国产化的工作也日益得到重视。
随着反渗透技术应用的增多，出现的问题也日益严重。
笔者近年来对反渗透水处理装置的应用进行了广泛调研，共收集了全国各地各行业的RO水处理装置99套资料，其中全套国外引进的76套，部分国产、部分引进的设备共同组成的有13套，全套设备均为国产的有10套。
经整理研究发现，全套进口的正常使用率为30%；部分国产、部分引进的设备正常使用率为60%；全套国产的正常使用率为10%.上述问题的出现主要有以下几方面原因：①全套进口设备由于原水水质的不同，缺乏技术论证及工艺修改，照搬照抄，不适合我国实情。
所以反渗透进水一定要根据原水水质的不同进行预处理，以满足设备对进水水质的要求。
②有些技术能力较差的企业，不懂得反渗透装置膜元件及其数量的合理选择，膜元件的合理排列等，造成部分膜元件在非正常情况下运行。
③国产膜质量不过关。
膜的质量的好坏直接影响到盐及其它杂质的去除率，美国陶氏化学公司生产的Filmtec复合膜，其截留率可稳定在90%以上。
④运行管理不严。
系统运行时，压力要处于膜的可承受的工作压力范围，防止超强度，超负荷运行，使膜产生机械性损伤，导致泄漏发生。
当反渗透系统运行一段时间后，出现制水量锐减，制水水质恶化或者压差增高时，说明膜已需要清洗，此时应将机器转换成清洗状态，使系统自行清洗，即可恢复膜的功能。
2.技术改进2.1机械过滤器的设计进口设备正常使用率低的主要原因是预处理设备没有结合我国原水水质差的特点，机械过滤器反冲洗不彻底，上层滤砂结块，SDI(污染指标)升高，造成了膜的污堵，影响系统运行。
RO装置一般要求SDI<4(各膜元件生产商对SDI有不同的要求)，要达到上述要求，笔者通过调研及实践提出以下建议：2.1.1机械过滤器的选择结合我国原水水质及设备材质、填料的情况，建议使用双层过滤料过滤器。
反渗透浓水再利用方案引言随着全球水资源紧缺问题的日益突出，水资源的合理利用和再生利用变得尤为重要。
反渗透技术在解决淡水资源短缺问题方面起到了重要作用。
然而，反渗透过程产生的浓水（也称为浓缩剂或废水）却成为一种极具挑战性的问题。
本文将探讨反渗透浓水再利用方案，以促进水资源的可持续利用。
1. 反渗透浓水产生的问题反渗透是一种通过膜分离过程将水中的溶质和杂质去除的技术。
虽然反渗透技术在淡化海水和处理污水等领域有着广泛应用，但其产生的浓水却成为一个独立的问题。
主要问题包括：- 浓水排放：传统的处理方式是将浓水直接排放到排水管道或自然水体中。
但由于浓水中含有高浓度的溶质和杂质，若直接排放会对周围的环境产生严重影响。
- 能源浪费：反渗透过程需要大量的能量来推动水的穿透膜，而浓水则被废弃，导致能量的浪费。
2. 反渗透浓水再利用方案为解决反渗透浓水带来的问题，需要采取相应的再利用方案。
以下是几种常见的反渗透浓水再利用方案：2.1 浓水再处理浓水再处理是指将反渗透浓水进行再次处理，以提高其水质，使其适合用于特定用途。
这种方案通常包括以下步骤：- 混合处理：将反渗透浓水与其他水源混合，以稀释浓度并降低浓水中的溶质浓度。
- 生物处理：利用生物处理技术去除浓水中的有机物和氮磷等营养物质。
- 高级氧化处理：采用高级氧化技术（如臭氧氧化和紫外光）来降解浓水中的有机物。
2.2 浓水回用浓水回用是指将反渗透浓水作为原水进行再次利用。
这种方案可以通过以下方式实现：- 工业用途：将浓水用于工业生产中的冷却和清洗等工艺。
- 农业灌溉：将浓水用作农业灌溉水源，可满足农作物的水需求。
- 环境补给：将浓水排放到地下水或水库中，以补充水体的水量和维持生态平衡。
2.3 能源回收反渗透过程中消耗的能量可以通过回收和利用的方式进行节能：- 浓水压力能回收：将反渗透过程中产生的浓水中的压力能转化为电能，以供反渗透系统运行。
- 热能回收：利用反渗透过程中产生的废热，如热水或蒸汽，用于加热和暖房等应用领域。
反渗透膜在海水净化中的应用综述赵楠(天津工业大学材料科学与工程学院，天津市300160)应用科技嘲l要】本文介绍了海水的特点，海水淡化的原理和当前海水淡化的几种主流技术。
对反渗透法海水淡化进行了主要务析．叙述，包括反渗透技术的发展，反渗透法在海水净化中的应用，反渗透技术的最新创新进展。
叙述总结了我国海水淡化的研究和技术应用情况。
泼罐词】反渗透；膜；脱盐；海水淡化缺水是—个世-界性的普遍现象。
握统计，全世界有100多个国家存在着不同程度的缺水，世界上有28个国家，被列为缺水国或严重缺水国。
再过30年缺水国将达40～52个，缺水人口将增加8倍多，达28亿至33亿。
淡水严重缺少的国家和地区，甚至影响到人们的基本生存。
在世界现有总水量中，海水约占97％，用海水淡化技术向大海要淡水，是自古以来^们所梦寐以求的，现在已变为现实，其中反渗透法海水淡化发展最为迅速，不仅技术上完全可行，而且在许多情况下是最经济的选择。
1海水的水质特点海水水质的主要特点是：1)含盐量高，一般在359，L左右；2)腐蚀性大：3)海水中动、植物多；4)海水中各种离子组成比例比较稳定；5)pH变化小，海水表层pH在&1～83范围内，而在深层PH则为7B左右。
2海水淡化技术的种类海水淡化技术也称海水脱盐技术，是分离海水中盐和水的过程。
按分离原理和方法，海水淡化技术可分为相变法和非相变法两大类。
相变法主要包括：蒸馏法、冷冻法：非相变法主要包括：膜法、其他方法。
现应用最为广泛的、形成产业化规模的是多级闪蒸(M S F)、低温多效(M ED)、反渗透(SW R0)等。
按现有的统计结果现R O法在海水淡化技术中占有的比例有嗵耷：增加的趋事‰2．1多级闪蒸M ul t i St age F l a sh(M sF)多级闪蒸法是利用蒸馏的原理，即液体在沸点时将产生蒸汽的原理，将溶液中的水份转变成蒸汽，而与溶解于溶液中的盐份分离。
22循温多效M ul t i—E f f ect D i st i l l at i on(M E D)低温多效是用高温蒸汽与海水之间温度差进行热交换后，将受热沸腾而蒸发的海水(不含盐的水蒸汽)冷凝并收集而成。
渗透shèntòu①低浓度溶液中的水或其他溶液通过半透性膜进入较高浓度溶液中的现象。
如植物细胞的原生质膜、液泡膜都是半透性膜。
植物的根主要靠渗透作用从土壤中吸收水分和矿物质等。
②军队利用敌部署的间隙或有利地形秘密渗入敌纵深或后方的作战行动。
战术渗透通常由小分队实施，战役渗透通常由大部队实施。
③比喻一种势力逐渐进入到其他方面。
渗透(osmosis)是指水分子以及溶剂通过半透性膜的扩散。
水的扩散同样是从自由能高的地方向自由能低的地方移动，如果考虑到溶质的话，水是从溶质浓度低的地方向溶质浓度高的地方流动。
更准确一点说，是从蒸汽压高的地方扩散到蒸汽压低的地方。
被半透膜所隔开的2种液体,当处于相同的压强时纯溶剂通过半透膜而进入溶液的现象，称参透。
参透作用不仅发生于纯溶剂和溶液之间，而且还可以在同种不同浓度溶液之间发生，低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度的溶液中。
砂糖，食盐等结晶体之水溶液，易通过半透膜，而糊状，胶状等非结晶体则不能通过渗透作用是具有液泡的成熟的植物细胞吸收水分的方式，原理是：原生质层具有选择透过性，原生质层内外的溶液存在着浓度差，水分子就可以从溶液浓度低的一侧通过原生质层扩散到溶液浓度高的一侧。
溶液渗透压的高低与溶液中溶质分子的物质的量的多少有关，溶液中溶质分子物质的量越多，渗透压越高，反之则越低。
在比较两种溶液渗透压高低时以两种溶液中的溶质分子的物质的量为标准进行比较。
如果溶质分子相同，也可以质量分数比较。
能够通过渗透作用吸水的细胞一定是一个活细胞。
一个成熟的植物细胞是一个渗透系统。
验证通过渗透作用吸水或失水的最佳实例是质壁分离和质壁分离复原的实验。
一次施肥过多引起“烧苗”，是由于土壤溶液的浓度突然增高，导致植物的根细胞吸水发生困难或不能吸水所至。
盐碱地里大多数农作物不能正常生长的原因之一也是土壤溶液浓度过高造成的。
淹制的鱼、肉等不易变质，是由于高浓度的盐溶液使细胞等微生物失水死亡之故。
DTRO膜（碟管式反渗透膜技术）在海水淡化上应用前言海水淡化技术是20世纪70年代进入海水淡化市场的，发展十分迅速。
经过40多年的发展，碟管式反渗透膜技术已经取得了令人瞩目的进展，为我们创造了一条淡水资源。
大家都知道，在全球总储水量中，淡水仅占0.5%，而海水占97%，世界各地目前面临严重的淡水资源问题，海水淡化为解决淡水资源提供了一条非常理想的路径，利用海水淡化，我们既可以饮用，又可以投入到工厂生产中。
反渗透膜法淡化海水因为无相变、能耗低等特点已经成为海水淡化的主流技术，是目前海水淡化和苦咸水脱盐最经济的技术之一。
目前DTRO膜与组件的生产已经相当成熟，膜的对COD的去除率可达99％以上，对BOD的去除率可达99%以上，对氨氮的去除率可达98％以上，对SS的去除率可达99%以上，水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力也不断提高。
反渗透膜的市场情况反渗透膜的种类有很多，例如无机膜、有机膜、碟管式反渗透膜（DTRO膜）等，我们来通过他们的特性来了解一下这些膜的作用，具体的介绍如下：无机反渗透膜无机膜作为一种近期新型的膜材料，已广泛应用于气体分离及渗透气化过程中，无机膜特有的孔道结构及统一的孔径大小，具备提高反渗透膜通量及截留性能的潜力。
与传统的聚合物膜相比，具有耐高温、化学稳定性好、力学强度高、抗污染能力强、不易老化等优点。
(无机碳管膜)无机杂化反渗透复合膜随着无机纳米材料制备技术的成熟，对无机颗粒填充界面聚合反渗透的研究也成为近期改进反渗透膜性能的研究热点之一。
无机杂化反渗透聚酰胺膜，一方面无机纳米材料提供的埃米级孔道为水分子提供了快速通道，同时屏蔽体积更大的离子，从而实现海水淡化，例如沸石、碳纳米管、石墨烯等纳米材料能够形成直径1nm以下的水分子通道；另一方面通过无机纳米粒子的添加，调控膜结构进而提升膜的性能，例如添加纳米Tio2、氧化石墨烯、银粒子等。
（反渗透复合膜）有机复合反渗透膜目前新型有机膜的制备还处在初级阶段，层层自组装法制备的聚电解质有机膜所用材料耐溶剂性能好，膜的厚度可控制在几百纳米，在膜分离领域具有一定的发展前景，但是水通量有待提高。
关于反渗透方法处理水的研究与应用进展作者：梁惠枫来源：《城市建设理论研究》2013年第32期摘要本文论述了目前国内外关于膜分离技术之一的反渗透方法在水处理上的研究，应用的进展，例举作者实验的数据论述了反渗透法处理水的技术经济可行性，阐述了应用该种方法进行浓缩与净化的较适宜的诸种情况，在此基础上提出目前反渗透面临的研究课题。
中图分类号：P747+.6 文章编码：一、导言尽管世界上目前还没有开展全球范围内的大规模的膜分离技术研究，然而1987年在日本冬季举行的膜会议上，仍将“21世纪的多数膜工业过程中所扮演的战略角色”列为专题，进行深入讨论，并把“膜分离技术”认为是到21世纪末最有发展前途的高技术之一。
上世纪末，出现了制造滤膜的企业，而反渗透技术问世最早的则是1953年美国的雷德（Reid）的研究。
其后，在1960年又经罗埃伯（Loeb）与索利垃金（Souri rajan）的共同改进和提高，终于在同年制成了世界上第一张具有高脱盐率、高透水量的非对称性醋酸纤维素半透膜，并首次用于海水和苦咸水的淡化工作。
膜分离技术的大力发展与工业应用史大致为：30年代微孔过滤，40年代透析，50年代电渗析，60年代反渗透，70年代超滤和液膜，80年代气体分离，90年代渗透气化（或渗透蒸发）。
本文论述的反渗透方法是膜分离技术在水处理上应用较广泛的一种。
我国的反渗透研究始于1965年，70年代开始超滤研究，80年代是我国反渗透、超滤和微滤举世瞩目技术大发展的10年。
本世纪，反渗透、超滤和微滤在我国已初步完成了从实验室到工业化的过渡。
反渗透装置用一种半透膜将淡水和盐水隔开，该膜只让水分透过，而不让溶质通过，由于淡水中分子的化学位高，所以淡水中水分子自发地透过膜而渗流入盐中。
盐水高度上升，有渗透压，如在盐水侧施加压力，当压力大于渗透压时，盐水中的水分子向淡水中渗去，并合盐水增浓，达到水与盐分离的效果。
目前反渗透装置多为板状结构、卷状结构、管状结构、空心纤维结构。
RO反渗透膜介绍RO反渗透膜（Reverse Osmosis Membrane）是一种高效率的膜分离技术，广泛应用于水处理、海水淡化和工业过滤等领域。
它利用半透膜将溶质从溶剂中分离出来，从而实现了水和溶质的有效分离和纯化。
RO反渗透膜能够去除水中的溶解固体、大部分有机物、重金属离子、微生物和细菌等，可以获得高质量的水。
RO反渗透膜的结构由多层复合膜片组成，一般由细胞触媒层、透水层、支撑层和防护层等组成。
这种复杂的结构使得RO反渗透膜具有极高的分离效率和稳定性。
其中，透水层是RO膜的最重要的组成部分，它具有特殊的孔径和厚度，可以允许溶剂中的水分子通过，而将其他溶质分子和粒子截留在膜表面，从而实现了分离效果。
RO反渗透膜的分离原理基于逆渗透现象。
正渗透是指溶剂从低浓度溶液中经过半透膜透过到高浓度溶液中去，而逆渗透则是相反的过程。
RO反渗透膜利用半透膜的特殊结构和孔径过滤原理，通过施加高压将水从低浓度溶液中逆向渗透入高浓度溶液中，从而实现了溶剂和溶质的分离。
在此过程中，RO反渗透膜的孔径能够选择性地将有害物质和离子截留在膜表面，只有水分子能够通过透水层，从而获得纯净的水。
RO反渗透膜有许多优点，使得它在水处理领域得到广泛应用。
首先，它具有高效的过滤能力，可以去除水中的细菌、病毒、重金属离子、有机物等，获得高纯度的水。
其次，RO反渗透膜的操作成本相对较低，使用寿命长，维护简单，能够持续稳定地运行。
此外，RO反渗透膜技术能够灵活地适应不同水源和水质的处理要求，具有较大的适用范围。
RO反渗透膜在许多领域具有广泛的应用。
首先，它在海水淡化和水处理领域中起到了重要的作用。
海水淡化是指将海水中的盐和杂质去除，从而获得淡水的过程。
RO反渗透膜可以用于海水淡化，去除盐分和其他溶解物质，获得高纯度的淡水。
其次，RO反渗透膜可以应用于城市自来水的净化和纯化，去除有机、无机物和微生物等污染物质。
此外，RO反渗透膜还可以用于电子、制药、食品和化工等工业领域的水质净化和回用。
第３３卷第４期２０１３年８月膜科学与技术
＾便＾位ＲＡＮＥＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩ。０ＧＹ
ＶｏＬ３３Ｎｏ．４
Ａｕｇ．２０１３
反渗透复合膜最新研究进展张所波，张奇峰，李胜海（中国科学院长春应用化学研究所，生态环境高分子材料重点实验室，长春１３００２２）
摘要：反渗透膜在海水淡化、超纯水制备、污水处理、制药及生物技术等领域得到了广泛应用．目前，最成功的反渗透膜是通过界面聚合方法制备的以交联聚酰胺为分离皮层的复合膜．交联聚酰胺皮层的结构和性质对最终反渗透膜的分离性能起关键作用．本文简要介绍了界面聚合复合膜的形成过程和结构、新型界面聚合功能单体、界面聚合反应添加剂、纳米杂化反渗透复合膜、高耐氯氧化性反渗透膜，以及反渗透复合膜表征方法创新等方面的研究进展和发展趋势．关键词：反渗透膜；复合膜；界面聚合；纳米杂化；耐氯氧化性中图分类号：ＴＱ０２８．８文献标志码：Ａ文章编号：１００７—８９２４（２０１３）０４—０００１—０６
１９６０年Ｌｏｅｂ和Ｓｏｕｒｉｒａｊａｎ制得了世界上第一张高脱盐率、高通量的不对称乙酸纤维素（ＣＡ）反渗透膜，标志着现代反渗透技术的诞生．２０世纪８０年代初，Ｆｉｌｍｔｅｃｈ公司推出了具有里程碑意义的高脱盐率、高通量的全芳香族聚酰胺反渗透复合膜ＦＴ一３０，标志着反渗透技术进人了一个新的阶段．此后，反渗透技术得到了全面的应用［１］．反渗透膜是反渗透技术的核心部件．按膜的结构形态，反渗透膜可分为非对称膜和复合膜．复合膜的优势在于其分离皮层和支撑层可以被单独优化［ｚ］．反渗透复合膜的制备方法有多种，包括表面涂覆法［３１、单体催化聚合法‘４｜、表面接枝聚合法‘ｓ｜、界面聚合法［６’７］、层层自组装［８’９］等．其中，以界面聚合方法最为成功．对于界面聚合反应，聚合单体的结构和性质、界面聚合反应过程控制、添加剂、支撑层的性质等都对最终复合膜的结构和性能产生影响．本文主要就反渗透复合膜领域的一些热点研究方向的研究进展作综述．１界面聚合复合膜形成过程和结构界面聚合成膜过程中的界面反应决定了复合膜的结构特征，进而制约着膜的分离性能．加深对成膜机理的认识，对制备高性能的复合膜具有重要意义．关于界面聚合反应发生的区域，文献中曾有过争论．以Ｍｏｒｇａｎ［］０３为代表的学者们提出模型，认为界面聚合反应总是发生在靠近界面的有机相侧．而以ＭａｃＲｉｔｃｈｉｅ［１１］为代表的学者们则认为反应发生在由界面吸附的单体分子之间形成的混合单分子层中．目前，大多数的研究者赞同Ｍｏｒｇａｎ提出的模型，原因是酰氯单体在水中的溶解度非常低，而水相单体（如间苯二胺）则在有机溶剂（如环己烷）中具有一定的溶解度；另一个原因是酰氯基团遇水极易分解［１２１．
关于界面聚合膜形成机理，学者们的观点也不
一致．一些学者认为，界面聚合反应初始时刻发生在油一水界面处，随着反应的进行，反应逐渐转移到生
收稿日期：２０１２—１１—２３基金项目；国家重点基础研究发展计划（９７３计划）（２００９ＣＢ６２３４０１，２０１２ＣＢ９３２８０２）；国家高技术研究发展计划（８６３计划）重大项目（２０１２ＡＡ０３Ａ６０１）；青年科学基金项目（５１２０３１５１）第一作者简介：张所波（１９６３一），男，吉林省白山人，研究员，博士生导师，主要从事高分子分离膜材料合成研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｂｚｈａｎｇ＠ｃｉａｃ．ｊ１．ｃａ
万方数据膜科学与技术第３３卷成的聚合物膜与有机相界面处Ｄ３］。而另一些学者则认为有机相中存在一反应区，反应区位于界面附近，聚合反应仅限在反应区内进行［１４Ｉ．天津大学的王志教授等Ｅ１５，１６］利用视频光学接触角测试装置（ＯＣＡ）和粒子成像测速仪（ＰＩＶ）对Ｎ一甲基二乙醇胺（ＭＥ－ＤＡ）与均苯三甲酰氯（ＴＭＣ）界面聚合反应成膜过程进行了可视化监测研究．结果表明：（１）界面聚合膜是朝向有机相侧生长；（２）界面聚合膜表面通常会出现凸起结构，这些凸起结构是由于界面聚合过程中界面处存在的水相单体（ＭＥＩ）Ａ）浓度梯度所引起的界面不稳定造成的；（３）膜上出现的这些凸起结构与膜面的粗糙度有关．关于界面聚合膜的结构，通常认为复合膜皮层的物理结构和化学组分是非均匀分布的．在平面结构方向，Ｗａｍｓｅｒ等ｎ７］在滴定实验的基础上提出，复合膜表面是由羧酸和氨基占主导地位的．在垂直结构方向，Ｆｒｅｇｅｒ和ＳｒｅｂｎｉｋＥｌ８］在数学模型的基础上提出复合膜是由胺基富集层、羧酸富集层，以及两层中间的致密层组成的．正是这层中间层起主要的分离作用．这种多层次结构被更为直观的复合膜截面透射电子显微镜照片所证实［１９｜．ＭａｒｉｎａｓＥ２０］通过
对比聚酰胺反渗透膜分离皮层的卢瑟福背散射光谱（ＲＢＳ）和Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）结果也发现，一些复合膜在垂直方向存在化学组成不均一性．
２新型界面聚合功能单体在反渗透膜的制备中，材料本身的性质对复合膜的性能起决定性作用．目前，主流的芳香聚酰胺反渗透复合膜主要是通过间苯二胺（ＭＰＤ）与均苯三甲酰氯（ＴＭＣ）间的界面聚合反应而制备的，但国外生产商对该类反渗透复合膜实施了严格的专利保护［２１｜．近年来国内外的课题组在新的反渗透膜和纳滤膜材料的开发上做了大量的工作．高从增院士及其研究团队［２２＿２４］合成了一系列新的功能单体：５一氧甲酰氯一异肽酰氯（ＣＦＩＣ）、５一异氰酸酯异肽酰氯（ＩＣＩＣ）、１，４一环己二胺（ＨＡＤ）和１，３，５一环己烷三甲酰氯（ＨＴ），利用这些单体制备了高性能的反渗透复合膜．单体结构式如图１所示．
ＯＣＯＣＩＮＣＯＨ＾ＮＣＯＣＩｃ，∞众ｃ。ｃ。∞ｃ众眦。勾ＮＨ，似众∞。
ＣＦＩＣＩＣＩＣＨＡＤＨＴ图１ＣＦＩＣ、ＩＣＩＣ、ＨＡＤ、ＨＴ的结构式Ｆｉｇ。１ＴｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒＣＦＩＣ，ＩＣＩＣ，ＨＡＤａｎｄＨＴ
中国科学院长春应用化学研究所的张所波及其研究团队Ｅ２５＿２７］从增加交联度及芳香聚酰胺分子的自由体积角度考虑，合成了一系列含联苯结构的多元酰氯（结构式如图２所示），利用这些新的酰氯单体制备了反渗透和纳滤复合膜．结果表明，所得复合膜相比由均苯三酰氯制备的复合膜具有更高的水通∞ｐ口ＣｏＣｌＢ１ＲＣｒｎｍ－ＢＴＥＣ量．这主要是由于含联苯结构的多元酰氯分子自由体积更大，制备得到的聚酰胺高分子的链间距也更大．另外，与均苯三酰甲氯相比较，含联苯结构多元酰氯具有更多的酰氯基团．在界面聚合完成后，未反应的酰氯基团水解产生的羧酸基团对提高复合膜的亲水性（水通量和耐污染性）具有重要的意义．
≮≯Ｄｃｏａ＠
ｏｐ－ＢＴＥＣ图２３，４７，５一联苯三酰氯（ＢＴＲＣ），３，３’，５，５７一联苯四酰氯（ｍｍ－ＢＴＥＣ），２，２７，４，４’一联苯四酰氯（ｏｍ—ＢＴＥＣ），２，２’，５，５１－联苯四酰氯（ｏｐ－ＢＴＥＣ）的结构示意图Ｆｉｇ．２ＴｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｏｎｏｍｅｒＢＴＲＣ，ｍｍ－ＢＴＥＣ，ｏｍ－ＢＴＥＣａｎｄｏｐ－ＢＴＥＣ
万方数据第４期张所波等：反渗透复合膜最新研究进展３界面聚合反应添加剂界面聚合反应添加剂是指在参与界面聚合反应的水相或有机相中添加一定量的有机小分子或聚合物，实现对界面聚合反应过程调节，进而达到调控所得复合膜的结构和性能的目的．这方面的典型例子是向水相中添加一定量的二甲基亚砜（ＤＭＳＯ），所得复合膜的水通量可以很大程度提高（最大可提高５０ｏ，４），同时脱盐率下降不大．其原因主要是ＤＭＳＯ的引人提高了水相和有机相的界面相容性，在复合膜中形成了更多的酰胺键，提高了复合膜的表面粗糙度和比表面积［２８Ｊ．王志等［２９］发现，在水相中添加六甲基磷酰胺（ＨＭＰＡ）也可以起到与ＤＭＳＯ相当的作用．Ｔｓｕｒｕ等［３０］通过向有机相中加入共溶剂丙酮的方法，提出了共溶剂辅助的界面聚合（ＣＡＩＰ）的概念，所得膜表现了较高的水通量，同时截留率没有太大下降．作者认为，添加的丙酮越多，所得膜的孔越大．所以，可以通过调节共溶剂的添加量，实现对复合膜的孔径和性能的调控．
４纳米杂化反渗透复合膜纳米杂化反渗透复合膜主要是指在界面聚合的水相或有机相中分散具有纳米孔道结构的材料（如分子筛、碳纳米管），或具有抗污染功能的纳米微粒（如纳米氧化银、纳米二氧化钛微粒等），进而提高复合膜的水通量或抗污染性能．２００７年，Ｈｏｅｋ和ＹａｎＥ３１］在界面聚合的有机相中分散一定量的纳米分子筛，结果表明所得纳米分子筛填充的聚酸胺复合反渗透膜的水通量提升最高可达一倍，而脱盐率基本保持不变．Ｋｏｎｇ等［３２］采用一种无机纳米颗粒预播种的方法，将分子筛固定在疏松的聚酰胺底层中，在此底层之上进一步界面聚合，这种方法获得分散性很好的分子筛填充膜．所得膜表现了传统复合膜两倍的水通量．此外，在复合反渗透膜中引入碳纳米管也是科学家们关注的焦点之一．陈欢林等［３３］在复合膜中引入碳纳米管，与没有添加碳纳米管的膜相比，所得膜具有更大的表面积和亲水性，水通量也大幅提高．Ｅｌｉｍｅｌｅｃｈ等［３４］通过共价键连接将碳纳米管引入聚酰胺反渗透膜中，赋予了反渗透膜抗菌性能．实验结果表明，Ｅｃｏｌｉ细菌接触含有碳纳米管的复合膜ｌｈ后，约６０％的细菌被杀死．也有报道将碳纳米管引入复合膜中来提高膜的耐氯氧化性和使用耐久性［３５｜．在聚酰胺复合膜中引入纳米银粒子等，进而提高复合膜的抗菌性质也有报道［３引．５高耐氯氧化反渗透复合膜交联芳香聚酰胺复合反渗透膜极易受活性氯攻击而导致膜性能持续下降，缩短了膜的使用寿命，极大地限制了反渗透膜的应用领域．Ｐａｒｋ和Ｆｒｅｅｍａｎ等［３７］发现，采用磺化聚芳醚砜做分离皮层材料，可以得到具有极好的耐氯性的复合膜．实验结果表明，在活性氯浓度为５００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ一９．５的测试液中浸泡２０ｈ后，交联芳香聚酰胺膜的盐截留率下降了约２０％，而磺化聚芳醚砜膜的盐截留率则没有明显变化．因此，磺化聚芳醚砜被认为有望成为新一代的耐氯氧化脱盐膜材料．目前，这类材料实现应用主要面临两个问题，（１）突破脱盐率与水通量的相互制约关系；通常，这类材料的磺化度越高，其水溶胀率越高，水通量越高，脱盐率则越低；反之，则水通量低，脱盐率高．因此，如何得到同时具备高通量、高脱盐率的膜仍面临挑战．（２）解决加工性的问题；需要找到高效、稳定、环境友好的加工方法，连续制备复合膜．在这些方面，研究者们进行了一些尝试．Ｌｅｅ等［３８］采用端基交联的方法，将磺化聚芳醚砜材料的脱盐率提升到约９６％．Ｃｏｌｑｕｈｏｕｎ等［３９］等在磺化聚芳醚砜复合膜上再次涂覆聚乙烯醇层，制备得到了兼具高耐氯氧化性、高脱盐率和高水通量的反渗透复合膜．６反渗透复合膜表征方法创新准确地了解反渗透复合膜中超薄聚酰胺分离皮层的物理结构和化学组成对于更好地了解膜的分离机理和膜内物质的传递具有重要意义．在物理结构表征方面，Ｐａｃｈｅｃｏ等Ｄｇ］利用新型的透射电子显微镜技术可以更精确的测量复合膜的物理结构，包括膜的厚度，形貌，致密程度．在复合膜组分测定方面，传统采用Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）方法测定复合膜近表面（１０ｎｍ以内）的化学组分．近几年的研究表明利用卢瑟福背散射光谱（ＲＢＳ）可以在更大的深度里测得复合层的化学组成［２０｜．此外，也用报道利用正电子湮灭光谱（ＰＡＬＳ）技术来表征复合膜的微结构［４０’４１１．总之，物理手段的发展，为精确了解反渗透复合膜中超薄皮层的化学组成和精细物理结构提供了更多的可能性．
