LFC低污染聚酰胺反渗透膜 
LFC 
LFC()系列代表着海德能公司在复合膜领域内又一新突破，本文向用户介绍该系列膜元件的有关性能及其应用。
3.1  简介
?????? LFC即低污染复合膜的简称，LFC系列膜元件不仅具有复合膜的低压、高通量、高脱盐率等各种优点，而且还具有抗污染的特殊优点。该系列有LFC1、LFC2及LFC3三个品种，这三个品种其材料与传统复合膜相同，但不同的是，传统反渗透复合膜其表面带负电荷，而LFC1、LFC3膜表面不带电荷，呈电中性，LFC2膜表面则带正电荷。
LFC1膜元件的产水量、运行压力和脱盐率与CPA系列膜元件相近，LFC2膜元件的脱盐率随给水水源类型及浓度而变化。
3.2  产品规格
?????? 美国海德能公司不但向用户提供LFC1-365、LFC1、LFC2及LFC3四种8英寸低污染复合膜，同时也提供适合于小型系统的LFC1-4040、LFC2-4040及LFC3-4040三种4英寸膜元件，表1所列为LFC系列产品的流量、膜面积及脱盐率的数据。
表1? LFC膜元件基本性能
膜型号	膜面积 - ft2 ( m2 )	水通量 - gpd ( m3/d)	最低脱盐率 - %		8英寸元件		LFC1-365	365 ( 33.9 )	10000 ( 37.8 )	99.5		LFC1	400 ( 37.2 )	11000 ( 41.6 )	99.5		LFC2	365 ( 33.9 )	11000 ( 41.6 )	95.0		LFC3	400 ( 37.2 )	9500 ( 35.96 )	99.6		4英寸元件		LFC1-4040	85 ( 7.9 )	2300 ( 8.7 )	99.4		LFC2-4040	85 ( 7.9 )	2500 ( 9.5 )	95.0		LFC3-4040	85 ( 7.9 )	1980 ( 7.5 )	99.6		所有膜元件的试验条件均为225psi，25℃，15%回收率，pH6.5-7.0,1500ppm NaCl溶液，30分钟后取样
从1998年开始所有4英寸膜元件外皮材料均为玻璃钢。
3.3  LFC1膜元件
?????? 开发LFC1膜元件的目的是为了尽量减少有机污染物在膜表面的吸附，使得由于有机污染物在膜表面沉积而造成的水通量衰减速度降低至最小值。本节主要对新型LFC1膜元件与传统复合膜的抗污染性能与表面电荷特性进行了比较，并提供了相关数据。首先，这些数据表明了膜表面电荷特性与pH值之间的相互关系，其次，给出了LFC1膜与各种污染物之间的相互关系，最后，也给出了LFC1膜与传统复合膜在废水处理方面的实际使用数据。
?????? 如图1所示，在酸性及碱性条件下LFC1膜表面均呈电中性，也就是说无论给水pH值是多少，LFC1膜表面均接近电中性。为了比较，传统复合膜的表面电位随pH的变化情况也一并示于图1中，从图1中可以看出，在通常水处理pH值范围内，传统的聚酰胺复合膜的表面电位均呈负值。
图1? pH值对LFC1膜及传统复合膜表面电位的影响
max.book118.com  污染物的化学特性
?????? 污染物对膜的水通量有显著影响，图2所示为LFC1膜对不同带电污染物的抗污染特性。为了便于比较，我们将带负电的聚酰胺复合膜的性能也示于图中。
图2? 给水表面活性剂对LFC1膜及传统复合膜的污染影响
在阴离子表面活性剂存在的情况下，尽管膜表面带负电的复合膜其水通量可维特不变，但当这些膜与阳离子表面活性剂、两性表面活性剂(例如，有些物质随pH不同而呈不同的带电特性)或者中性表面活性剂相接触时，其水通量则会大大降低，但对于LFC1膜来说，无论何种表面活性剂存在，它均可以保证高水通量。
max.book118.com  水通量的稳定性
在现场处理城市二级排水时，LFC1膜可以维持水通量稳定，而传统复合膜的水通量会很快衰减，如图3所示，LFC1膜元件在高污染环境下也可以很长时间的保持产水流量稳定。
图3? LFC1膜在城市二级排水处理中的应用实例
max.book118.com  应用
LFC1膜元件主要适用于城市污水处理、锅炉排水处理及高污染的地表水处理。很多原来必须使用醋酸膜的场合均可以换用LFC1膜。用LFC1膜代替CAB(醋酸)膜时可以降低给水压力，增加产水量和提高脱盐率。采用LFC1膜与醋酸膜相比的另一显著优点就是不需要限制给水pH值4~6，因而可以省去昂贵的加酸费用及专门的控制系统。
为了验证这一观察结果，把LFC1膜和传统低压反渗透膜在同一使用条件下进行了对比，两种膜的进水均为中空超滤膜处理后的市政排水，地点是加州21水厂。
图4表明了对于两种不同的膜元件，给水压力及温度随时间的变化曲线，结果表明在处理那些对传统膜元件容易产生问题的市政排水时，LFC1膜几乎不会被污染或者只有轻微污染，由于LFC1膜在运行的8个月中性能稳定，所以一直没有清洗。
图4  LFC膜与传统低压膜用于中空超滤膜处理后的市政排水
由于LFC系列膜元件是芳香族聚酰胺复合膜，因而使用LFC系列膜元件的系统，不能有游离氯存在。当然某些情况下可以使用氯胺来控制细菌的生长，如想了解何时可以使用氯胺，请随时与海德能公司联系。
3.4  LFC2膜元件
LFC2膜是膜表面带正电的芳香聚酰胺膜，这种带正电的膜与传统带负电的膜性能完全不同，这种膜与阳离子表面活性剂接触后，可通过清洗来恢复水通量，而带负电的传统复合膜在与阳离子表面活性剂接触后其水通量无法恢复，另外，在给水TDS含量低的情况下，LFC2膜与其它带负阴电的高脱盐率复合膜相比，LFC2膜对钠及其它阳离子的脱除率更高。由于膜表面带正电荷，所以我们建议在使用LFC2膜元件时避免使用阴离子聚合物，因为这些阴离子聚合物在与LFC2膜表面接触时会导致膜表面产生不可恢复的污染。
max.book118.com  在阳离子聚合物存在时水通量稳定性
如图5所示，LFC2膜与阳离子聚合物接触后可以通过清洗的方法恢复其水通量，而且由于这种污染而导致的水通量衰减会远远低于使用带负电的传统复合膜。
图5? 复合膜与阳离子聚合物接触后及清洗后水通量恢复情况
max.book118.com  脱盐率与给水含盐量的关系
尽管在标准试验条件下(1500ppm NaCl，225psi) LFC2膜的最低脱盐率为95%，但在极低含盐量的情况下，其脱盐率要高于传统的带负电荷的芳香聚酰胺复合膜。在含盐量高于100ppm时，传统的复合膜其脱盐率极高(＞99.5%)，但是，当含盐量低于10ppm时它对钠的脱除率明显降低，因而总脱盐率也会降低。而LFC2膜由于表面带正电，在给水含盐量较低的情况下，对钠也有较高的脱除率。在给水含盐量低的情况下，LFC2膜的整体脱盐率要高于传统聚酰胺膜，在二级反渗透系统中，如果第二级使用LFC2膜，则这种膜比传统的聚酰胺膜有更高的脱除率，图6正好说明了这一点。
?图6? LFC膜脱盐率与给水含盐量的关系
3.5  LFC3低污染反渗透膜
美国海德能公司一直致力于产品的更新换代，通过不断改善膜的技术和产品性能来满足客户的需要。现在美国海德能公司又开发出了新一代LFC3膜产品，该产品除了具有LFC1膜所具有的亲水性、电中性及高通量以外，更进一步提高了LF
反渗透技术应用3.doc