Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/59076
標題: 直接滲透薄膜之製備與應用
Membrane Preparation and Application for Forward Osmosis Process
作者: 孫幸宜
關鍵字: 應用研究
材料科技
直接滲透
薄膜製備
逆滲透
薄膜性質
摘要: 近年來水資源的短缺與水處理的技術已成為全球矚目的焦點,提高水的循環再使用率與品質應是當務之急。逆滲透即為水處理常用的程序之一,應用於工業廢水與都市污水處理、飲用水與工業超純水製備、以及海水淡化等所展現之成效佳,但其最大的缺點為耗能源與價格昂貴。因此,尋求同樣優良分離成效但耗能低與價格便宜的分離方法,成為業界與學界的追求目標。如能保留逆滲透程序的設備與操作,但不需在高壓下進行,則可解決大量耗能的缺點,因此直接滲透法重新被考慮與評估。欲使水的直接滲透是自含高濃度溶質溶液端(進料端)往純水或含低濃度溶質溶液端(滲透端)擴散,則必須逆轉兩端的滲透壓差,而最簡單的方法即是在滲透端加入高濃度的osmotic agent,大幅提高其滲透壓,如此水即可從進料端(此時已變為低滲透壓端)流至滲透端(此時已變為高滲透壓端),而與進料端的溶質分離。這樣的程序設計完全不需要加壓。除了低耗能之外,直接滲透法還擁有許多優點:低垢積可能性、設備簡單、高可靠性等,因此越來越受重視。欲使直接滲透法的效能更佳,所使用的薄膜必須能有效阻絕鹽類離子的通過,且厚度要薄小以減低壓力,使能源的消耗降到最低。目前所見的直接滲透薄膜產品具特殊形狀與用途,並非通用之薄膜產品。而一般則多使用逆滲透薄膜,其主要以cellulose及其衍生物或芳香族polyamide 高分子等材質製備而得,且結構多為一層約50 m 厚的緻密層加上一層約90 m 厚的支撐層,薄膜總厚度約為140 m,仍引起相當的壓降,進而影響整個程序的經濟效益。因此,本計畫以製備適當的直接滲透薄膜為目標:建議第一年先製備本實驗室已有經驗的疏水性高分子薄膜,將其改質成親水性,且以製備出厚度小且緻密型(阻絕率高)的薄膜為主,以適合直接滲透用途;第二年則以常用的cellulose 或polyamide 材質製備直接滲透薄膜。本計畫並將量測薄膜的基本性質(厚度、結構、接觸角、含水率、機械強度等)以及滲透性質(hydraulic permeability、對NaCl 的阻絕率、直接滲透性質等)。本計畫希望藉由製備效能佳且耗能少的直接滲透薄膜,期使直接滲透程序的應用更加具效益,進而為業界所樂意採用。
URI: http://hdl.handle.net/11455/59076
其他識別: NSC95-2221-E005-142-MY2
文章連結: http://grbsearch.stpi.narl.org.tw/GRB/result.jsp?id=1646818&plan_no=NSC95-2221-E005-142-MY2&plan_year=96&projkey=PB9708-0699&target=plan&highStr=*&check=0&pnchDesc=%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E6%BB%B2%E9%80%8F%E8%96%84%E8%86%9C%E4%B9%8B%E8%A3%BD%E5%82%99%E8%88%87%E6%87%89%E7%94%A8
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