多级闪蒸法 多效蒸发 ……
有相变、耗能
海水
结晶法
脱盐
膜法
冷冻法 ……
反渗透（RO）
电渗析（ED） 纳滤（NF）
无相变、节能
淡水
Байду номын сангаас
其他
陈金婷等. 海水淡化技术及发展现状. 天津化工. 28 (2014) 10-12.
反渗透（RO）
稀溶液 浓溶液 稀溶液 浓溶液
淡水 稀溶液
海水 浓溶液
渗透压差 = 水压差
改性醋酸纤维素

羟丙基醋酸纤维素
通量：18.5L/m2h 脱盐率：98.0 %
提高通量 R= or
or H

（条件：盐含量3.5 g/L， 操作压力 2.0 MPa, 温度 30oC）
醋酸纤维素/三醋酸纤维素共混
通量：12 L/m2h 脱盐率：>99.0 %
or H （条件：盐含量3.0 g/L， 操作压力 3.0 MPa, 温度 20 oC） 丙酮/二氧六环
通量低，耐氯性差
U.S. Patent 4,039,440[P]. 1977-8-2.
芳香聚酰胺RO膜

哌嗪与均苯三甲酰氯
水相
哌嗪
界面聚合
聚砜UF
油相 (正己烷)
均苯三甲酰氯
通量：137.5 L/m2h 脱盐率：68 %
（条件：盐含量35 g/L， 操作压力 10.0 MPa, 温度 25 oC）
反渗透膜 在海水淡化中的应用
2014.11.11
How much water we have？
total water fresh water
available fresh water
available fresh water
海水淡化

water crisis
海水淡化：即利用海水脱盐生产淡水
海水淡 化方法 蒸馏法
聚酰胺层 聚砜UF膜 无纺布

芳香聚酰胺RO膜

1977年，Cadotte等人第一次通过界面聚合法制备了聚酰胺RO膜
油相 （正己烷）
甲基间苯二异氰酸酯
界面聚合
聚砜UF
水相
聚乙烯亚胺
通量：10.5L/m2h 脱盐率：>99.5 %
（条件：盐含量35 g/L， 操作压力 10.0 MPa, 温度 25 oC）
半 透 H2 O 膜
渗透
Osmosis 低能耗 高效 高纯度 操作简单
半 透 H2O 膜
Δπ
P外压
半 透 膜
H2O
H2O
渗透平衡
Osmotic equilibrium
反渗透
Reverse osmosis
反渗透法海水淡化： 高性能的RO膜
膜材料

1 醋酸纤维素
2 芳香聚酰胺
醋酸纤维素（CA）
价格较高 耐氯性较差 热稳定性、化学稳定性好 耐压，低压操作，脱盐率高、 通量大

醋酸纤维素
or H
相转化法制备不对称CA RO膜
20% CA/丙酮 涂覆于玻璃板
溶剂挥发
0 oC，3-4 min
高脱盐率：98.3% 高通量：10.8 L/m2h
（条件：盐含量 3.5%， 操作压力 10MPa）
热处理
75-80 oC 水浴1h
冰水凝固浴
1h
Loeb S, Sourirajan S. Adv.Chem. Ser.1963,(38):117.
1:1共混 5:3
水处理技术 (1992) 52-58. / Desalination. 61 (1987) 211-235.
芳香聚酰胺RO膜

1970年，美国杜邦公司推出由芳香族聚酰胺中空纤维反渗透膜。 线型结构，通量小，不耐压 制备具有交联结构的芳香聚酰胺RO膜 界面聚合：利用两种反应活性高的单体在两种互不相溶 的溶剂界面处发生聚合反应。
东丽 UTC系列 RO膜
Patent Application No. 4277344 (1981)
全芳香聚酰胺RO膜

其他聚酰胺RO膜单体
胺类
酰氯类

醋酸纤维素类RO膜与聚酰胺类RO膜对比
醋酸纤维素类RO膜
价格低、易得 耐游离氯（次氯酸，消毒） 耐热性差（30oC）易降解 操作压力大，通量较小
芳香聚酰胺类RO膜
J. Membr. Sci., 36 (1988) 297-313
全芳香聚酰胺RO膜

间苯二胺与均苯三甲酰氯
水相
间苯二胺
界面聚合
聚砜UF
油相 (正己烷)
均苯三甲酰氯
通量：41.6 L/m2h 脱盐率：>99 %
（条件：盐含量 2 g/L， 操作压力 1.5 MPa, 温度 25 oC）
陶氏 FT-30 RO膜 杜邦 X-20 RO膜