聚酰胺膜的发展方向——低压、超薄、抗污染、抗氯

聚酰胺膜主要有3层结构：无纺布支撑层、聚砜层、脱盐层。无纺布支持层是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物，其表面无松散纤维并且坚硬光滑，由于其非常不规则并且太疏松，不适合直接作为脱盐层的底层。

聚砜层是将微孔工程塑料聚砜浇注在无纺织物表面上，聚砜层表面的孔径大约为15nm，厚度约为40μm。脱盐层是高交联度聚酰胺，由苯三酰氯和苯二胺聚合而成，厚度大约在0.2um。超薄脱盐层的致密度决定了脱盐率，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。

一、聚酰胺膜面临的问题是耗电高、表面污染、活性氯侵袭

因为高压的施加，聚酰胺膜面临的主要问题是耗电高。

其次，水中的污染物(如胶体、无机固体、有机物、细菌等)很容易沉积在膜的表面形成堵塞和污染层，降低膜通量，降低膜的盐离子截留率，降低膜寿命。

第三，聚酰胺膜海水淡化工程中往往需要使用活性氯对进水进行消毒处理，但是聚酰胺的酰胺键是不耐活性氯的，因此在活性氯的攻击下酰胺键会分解，从而导致聚酰胺膜的破坏影响其分离性能。

二、聚酰胺膜朝着低压、超薄、抗污染、抗氯等方向发展

目前，预处理与膜清洗是解决聚酰胺膜面临问题的主要方法，但是清洗剂或是杀菌剂本身对膜性能也有影响，因而从根本上改变聚酰胺膜的性能是业界研发的一个方向。如低压、超薄、抗污染、抗氯等。

（一）低压聚酰胺膜

低压的本质就是提高通量，这是聚酰胺膜是近年来研究的一个热点｡如纳米纤维膜支撑聚酰胺膜和掺杂无机纳米颗粒的聚酰胺膜等。如特殊的无机纳米颗粒NaA型分子，其孔径尺寸介于水分子和水合Na+尺寸之间，因而能够优先允许水分子通过而有效截留Na+｡因此，无机纳米颗粒的掺杂可以在保持盐离子截留率的前提下有效地提高膜的通量，从而使膜在低压环境下运营，从而降低膜的能耗成本｡

（二）超薄聚酰胺膜

聚酰胺膜超薄脱盐层能够渗透较快，易获得高的水通量，从而降低能耗。超薄脱盐层的设计从纳米新材料的应用和制模工艺着手。通过界面聚合控制，可以把脱盐层做得非常薄。纳米杂化技术可以有效地降低聚酰胺脱盐层的厚度。难点在于低成本大规模的制备、客服超薄和力学强度之间的矛盾。

（三）抗污染聚酰胺膜

抗污染是聚酰胺膜改性的另一个方向。污染物在膜表面和膜内部孔洞之间沉积从而引起膜的污染。按照污染物的类型膜的污染分为无机物污染、胶体物污染、有机物污染和生物污染｡生物污染是因生物高分子和有机物(如微生物、植物、藻类等)在膜表面沉积形成生物层，这是目前海水淡化聚酰胺膜面临的最主要的问题之一｡

生物层引起膜的极化，形成阻力层，引起轴向的压降和水平水流分布最终影响膜的性能、降低膜的通量、降低膜的盐离子截留率、降低膜寿命｡影响膜污染的因素主要有膜表面亲水性、膜表面电荷和膜表面粗糙度｡污染物在膜的表面一般是疏水性沉积，膜表面的亲水性越好，通过氢键形成的水合作用会有效地抑制污染物的沉积｡

因此，通过提高膜表面亲水性的方法来提高其抗污染性能的一个最主要的途径｡膜的表面越粗糙度，给污染物的沉积提供的结合位越多｡所以，提高膜表面光滑度，其抗污染性能越好。

影响膜污染的另一个因素就是膜表面的电荷性，如果污染物表面的电荷与膜表面电荷相反，则会加重膜的污染，反之则相反｡

（四）耐氯聚酰胺膜

聚酰胺膜目前面临的一个的问题就是耐氯性非常差，非常低浓度的活性氯就会导致聚酰胺膜的破坏｡制备对活性氯敏感度相对较低的酰亚胺来代替酰胺是提高膜的抗氯性能的一个方法，但是膜的分离性能不是很理想｡利用表面改性的方法在聚酰胺膜的表面制备抗氯性涂层是目前应用和研究最多的提高膜抗氧化性能的主要方法之一｡

由于聚酰胺膜优异的过滤性能，其在水处理领域的应用仍将会不断扩展，业界对于聚酰胺膜改性的研发仍将会不断深入扩展，低压、超薄、抗污染、抗氯是聚酰胺反渗透膜发展的未来趋势。