水的反渗透除盐.

合集下载

除盐水站一级反渗透清洗方案

除盐水站一级反渗透清洗方案

除盐水站一级反渗透清洗方案一、反渗透制水原理如果将淡水和盐水用一种只允许水透过而不透过溶质的半透膜隔开,则淡水侧的水会通过膜渗透到盐水中,这种现象叫做渗透,当盐水侧的液面升高到一定的高度,产生的压力能抵消渗透倾向时,盐水侧的液面不再升高,此时,盐水和淡水的液面差称为渗透压差,如果在盐水侧加上一个比渗透压差更大的压力,则盐水侧的水就会透过膜进入到淡水侧,这种现象叫做反渗透,反渗透除盐系统就是利用此工作原理进行制水的。

二、清洗目的及条件反渗透运行一定时间后,会在膜表面发生污染或结垢,若清洗不及时,将造成反渗透运行压力升高,回收率及脱盐率降低,进而损坏除盐系统,为此,当反渗透达到如下运行条件时需进行化学清洗:1、进水和浓水之间的标准化压差上升了15%;2、标准化的产水量降低了10%;3、标准化的盐透率增加了5%三、清洗剂的确定可以根据SDI的测定情况,测试膜片上残留物的颜色、密度,然后对污垢进行分类。

呈褐色的残留物引导我们判断是否为铁污垢;白色残留物则可能是硅、砂质粘土、钙垢等;晶状体外形是无机胶体、钙垢的一个特征;生物污垢或者有机污垢,除了从气味上分析判断外,通常还可以看出这类污染物呈现粘稠状。

根据污染物种类确定清洗剂。

一般各类无机盐结垢可以采用盐酸或柠檬酸清洗,如果确定主要污垢为有机物、微生物或不溶于酸的结垢,则使用碱性清洗方法。

常用清洗剂的选择:根据本公司现有药剂,暂确定酸洗/碱洗清洗药剂如下:四、清洗步骤4-1、准备工作:①根据污染物种类配制好相应的清洗液;②停运反渗透装置并隔离一级反渗透(关闭高压泵出水电动门、手动门;关闭一段反渗透产水手动门;关闭一段反渗透浓水排放手动门)4-2、循环清洗:依次开启清洗水泵进水手动门,一段反渗透清洗进水手动门、回水手动门,启动清洗水泵,缓慢开启清洗水泵出水手动门,循环清洗20min。

清洗过程中关注清洗液颜色及PH,必要时更换清洗液。

4-3、浸泡:缓慢关闭清洗水泵出水手动门,停清洗水泵,关闭清洗回水门,浸泡1.5h,根据污堵情况确定重复4-3、4-4步骤次。

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较.doc

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较.doc

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较概述多年来,离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术,该技术已广泛应用于许多工业领域,如电厂锅炉补给水等。

近二十年来,离子交换在许多地方常常被反渗透替代。

反渗透是一种膜分离工艺,因其不产生污染废水,而被称为“绿色”工艺。

反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟,而反渗透还是一种新兴技术。

工艺技术往往在初始应用时发展很快,之后发展速度缓慢,到成熟阶段几乎没有什么改进。

因此,长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术,可以有效应用于各种领域的纯水解决方案,而离子交换却被认为是陈旧的工艺,其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题,它会增加化学药品的使用量,减少膜的运行寿命,增加设备的操作和维护成本。

如今,反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺,但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。

当然离子交换工艺需要使用化学药品再生,但在过去,化学药品并没有有效利用,而且再生过程还产生了过量的废水。

然而,再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率,同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。

为了重新评估这些变化和发展,有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。

离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成,活性基团包括磺酸基,羧酸基、叔胺基、季胺基等。

交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。

在水力学方面,通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数,树脂深度小一些效果比较好;而在动力学方面,由于受到扩散因素的限制,树脂深度大一些比较好。

因此,工程师会综合这两方面的因素,对树脂床树脂深度进行最优化的设计。

最近20 年来,离子交换树脂最重要的发展就是能够生产尺寸精确的聚苯乙烯系树脂颗粒,即能生产均粒树脂。

这听起来好像只是较小的创新,但我们可以使用经过动力学大大改善的小粒径树脂,同时均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积,这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较

离子交换和反渗透产除盐水的方案比较离子交换是一种化学处理方法,通过将含有盐分的水通过特殊的树脂
来处理,树脂上的离子与水中的盐分发生交换反应,从而实现水的除盐。

离子交换的主要原理是树脂上的离子具有较高的亲合力,它们会与水中的
盐分离子发生反应,从而将盐分吸附在树脂上面。

通过控制树脂的使用量
和处理时间,可以实现对水的有效除盐。

离子交换方法的优点是操作简单、效果明显,可以高效地除去水中的盐分,因此在一些需要快速除盐的情况
下比较适用。

然而,离子交换方法也存在一些问题,如树脂的使用寿命有限,需要定期更换,同时由于对树脂质量要求较高,所以成本相对较高。

反渗透是一种物理处理方法,通过应用压力将水分子从半透膜中逼出,从而实现水的除盐。

反渗透的主要原理是半透膜的微孔具有较小的孔径,
只能让水分子通过,而无法让盐分离子通过。

通过应用较高的压力,可以
将水分子从半透膜中逼出,从而除去盐分。

反渗透方法的优点是过程可逆,不需要使用化学物质,对水质没有污染,因此广泛应用于饮用水和制药工
业等领域。

然而,反渗透方法也存在一些问题,如能耗较高,需要使用较
为复杂的设备,同时也对半透膜的使用寿命有一定要求。

综上所述,离子交换和反渗透都是常用的除盐方法,各有优缺点。


子交换方法操作简单,效果明显,适用于一些需要快速除盐的情况。

反渗
透方法过程可逆,不会对水质造成污染,适用于饮用水和制药工业等领域。

选择哪种方法主要取决于具体的应用场景和需求。

需要根据实际情况综合
考虑成本、效果、设备和维护等因素,选择最适合的除盐方案。

除盐水站膜分离技术

除盐水站膜分离技术

除盐水站膜分离技术第一部分膜分离技术膜法分离技术一般可分为四类:微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO),它们的精度按照以上顺序越来越高。

1、微滤(MF):能截留0.1~1微米之间的颗粒,微滤膜允许大分子有机物和溶解性固体(无机盐)等通过,但能够阻挡悬浮物、细菌、部分病毒及大尺度的胶体透过,微滤膜两侧的运行压差(有效推动力)一般为0.7bar。

2、超滤膜(UF):能截留0.002~0.1微米之间的颗粒和杂质和大分子有机物,用于表征超滤膜的切割分子量一般介于1000~100000之间,超滤膜两侧的运行压差一般为1~7bar。

3、纳滤(NF):截留物质的大小约为0.001微米,截留有机物的分子量大约为200~400左右,对单价引力子盐溶液的去除率低于高价阴离子盐溶液,如氯化钠和氯化钙的脱除率为20~80%,二硫酸镁和硫酸钠的脱除率为90~98%,纳滤一般用于去除地表水的有机物和色度,拖出深井水的硬度和放射性镭,部分去除溶解性盐类,浓缩食品以及药剂分离的有用物质,纳滤两侧运行压差一般为3.5~16bar。

4、反渗透(RO):是最精密的膜法分离技术,它能够阻挡所有溶解性盐类及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,反渗透膜的脱盐率一般大于98%,反渗透膜两侧的压差一般大于5bar.5、渗透:稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗透膜和纳滤膜)进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分子)流动现象。

6、渗透压:某溶液在自然渗透的过程中,浓溶液侧液面不断升高,稀溶液侧的液面相应减低,指到两侧形成的水柱压力抵消了溶剂的迁移,溶液两端的液面不再发生变化,渗透过程达到平衡点,此时的液柱高差称为该溶液的渗透压。

7、反渗透原理:即在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压,当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会逆转,进水(浓溶液)中的水分子部分通过魔成为稀溶液侧的净化产水。

反渗透法脱除地下水中硝酸盐

反渗透法脱除地下水中硝酸盐

生物反硝化
化学法
离子交换
地下水脱硝技术
more 反渗透
项目背景1 项目背景
脱硝技术
离子交换法
具有设备简单、投资小、运行管理方便等 具有设备简单、投资小、 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 IE技术是让含硝酸盐水通过充填有阴离子 优点 交换树脂的树脂床, 交换树脂的树脂床,硝酸盐被氯离子或碳酸 氢根离子交换,直到树脂的交换容量耗尽。 氢根离子交换,直到树脂的交换容量耗尽。 会产生含盐量很高的再生废液, 会产生含盐量很高的再生废液,且该废液 缺点 很难处置
实验难点: 实验难点:浓水处理
研究内容及目标
反渗透装置
本实验用反渗透装置由上海佳 尼特净水设备有限公司生产, 尼特净水设备有限公司生产, 型号为RO 500GPD(见图1 RO型号为RO-500GPD(见图1), 浓水回 其中装载的是聚酰胺复合卷式 流 低压反渗透膜,其型号为LP LP低压反渗透膜,其型号为LP5µ 1µ 活性炭 反渗透 原水箱 原水泵 高压泵 3020(见图2)。该反渗透装 3020(见图2)。该反渗透装 PPF过 过滤器 PPF过 膜组件 滤器 置的设计纯水产量为500GPD 500GPD, 置的设计纯水产量为500GPD, 图滤器 反渗透膜组件 2 79L/h(25℃),其流程框 或79L/h(25℃),其流程框 纯水回 流 图如图3所示。 图如图3所示。为了能在实验 图 3 反渗透脱硝酸盐工艺流程简图 室内较长时间地运行反渗透试 验装置, 验装置,反渗透产生的纯水和 图1 反渗透试验装置 浓水除少量作为样品用于分析 测试外, 测试外,其余全部回流至原水 箱。
研究内容及目标
研究内容
项目研究内容
1、反渗透装置的设计与加工 、 2、反渗透脱硝酸盐效果的评价 、 3、反渗透工艺条件的优化 、 4、延缓反渗透膜表面结垢的措施 、 5、反渗透浓水处理技术研究 、

反渗透除盐原理及反渗透膜分类

反渗透除盐原理及反渗透膜分类

反渗透除盐原理及反渗透膜分类反渗透是20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术,是依靠渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

要了解反渗透法除盐原理,先要了解“渗透”的概念。

渗透是一种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止。

然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。

但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这是的眼里称为渗透压力。

如果压力再加大,可以使水向反方向渗透,而盐分剩下。

因此,反渗透除盐的原理,就是在有盐分的水中(如盐水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。

如下图所示:目前,反渗透如以其膜材料化学组成的来分,主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。

如按膜材料的物理结构来分,大致可分为非对称膜和复合膜等。

在纤维素类膜最广泛使用的是醋酸纤维素膜(简称CA膜)。

该膜总厚度约为100um,其表层的厚度约为0.25um,表皮层中布满微孔,孔径约0.5~1.0nm,故可以滤除极细的粒子,而多孔支撑的孔径很大,约有几百nm,故该种不对称结构的膜又称为非对称膜。

在反渗透操作中,醋酸纤维素膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期的脱盐效果,决不能倒置。

非纤维素类膜以芳香聚酰胺为主要品种,其他还有聚哌嗪酰胺膜,聚苯骈咪唑膜,聚砜酰胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亚胺膜等等。

近年来发展起来的聚酰胺符合膜,是由一层聚酰无纺织物作支持层,由于聚酰无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将微孔工程塑料聚砜浇铸在无纺织物表面上。

聚砜层表面的孔控制在大约15nm。

屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在200nm。

反渗透、电渗析、电吸附除盐技术比较

反渗透、电渗析、电吸附除盐技术比较

反渗透、电渗析、电吸附技术比较一、原理比较1、反渗透(RO)除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。

2、电渗析除盐原理电渗析是膜分离技术的一种,是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能,在外加直流电场力的作用下,使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜,从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。

除盐原理如图所示,电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。

当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。

阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。

结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。

而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。

从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。

3、电吸附(EST )除盐原理电吸附技术,又称电容性除盐技术,其基本原理是基于电化学中的双电层理论,利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。

电吸附原理见图,原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间,从另一端流出。

原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用,水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移,被该电极吸附并储存在双电层内。

同时,随着电极吸附带电粒子的增多,带电粒子在电极表面富集浓缩,从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面,最终实现盐与水的分离,获得净化/淡化的出水。

.图 电吸附除盐原理示意图二、电吸附与反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较进水出水。

浅谈反渗透合并混床二级除盐水技术

浅谈反渗透合并混床二级除盐水技术

浅谈反渗透合并混床二级除盐水技术除盐水工艺均需要按照水质需求来设计,这样设计并付诸应用的除盐水方案才能够最经济,才能够保证工艺长期有效运行。

相较而言,二级除盐水的技术工艺,可综合技术优点,经济,环保。

下文探讨反渗透合并混床二级除盐水的技术工艺。

1 主要二级除盐水工艺分析在我国的膜处理工艺方法中,最具代表的为反渗透除盐工艺。

反渗透工艺是先把原水通过泵输送到过滤器当中,这样可以降低液体的浊度,且对反渗透装置也是一种保护。

然后再通过活性炭过滤器降低COD和有机物的含量。

而后再进行最后的预处理,使得水质能够满足反渗透进水水质的要求。

为了不给环境带来污染,反渗透膜阻截下来的污染物被直接清除掉,而遗留下来的产品则被送到脱碳塔里面,脱碳之后再把水送入后续离子除盐设备当中。

反渗透技术工艺简单、操作方便、易控制、运行成本较低,还可以几种膜一起使用,也能够和其他的处理工艺搭配起来使用。

工业二级除盐水领域,水处理大部使用离子交换法。

其将原水通过无阀的过滤池进行预处理,后用水泵送入阳床,与离子交换树脂层接触,离子交换树脂将钙、镁、钾、钠等离子置换到树脂上面,从床体下部出水后进入脱二氧化碳塔。

水自塔上部入,流经表面积很大的填料层,空气自下部进风口入,向上穿过填料层,水中的二氧化碳迅速地析出进入空气中,自顶部排气口出,脱气后的水流至中间水箱。

以上设计可减少阴床的负载,且对于阴床最难去除的硅酸根离子有很好的辅助去除作用。

至中间水箱的水经水泵送至阴床,使其和强碱阴树脂接触,水中的阴离子被置换至树脂,后再进入混床进行二级除盐处理,最终经混床处理的水为最终除盐成品水。

离子交换的主要技术及设备环节为阳床、阴床,尤其为混床。

本工艺的技术优点为成水品质较高,自动化程度也较高,缺点为运行成本相对较高。

在分析了两种工艺的技术流程与优劣之后,可否将两种工艺予以结合,优劣互补,组成新的二级除盐工艺是下文需要探讨的内容。

2 反渗透合并混床的一种二级除盐水工艺流程反渗透合并混床制取二级除盐水可作为中压以上锅炉补给水,其制备工艺成熟,现将其工艺流程介绍如下:2.1 基本工艺流程整个二级除盐系统以普通生活水或深井水作为原水,首先把水泵的压力提高到0.5MPa,使原水进入粗过滤器,在粗过滤器中完成除去水中悬浮物和固体颗粒的目的,然后再次进入精密过滤器,经过双级过虑器后,可以达到进入反渗透系统之前的指标SDI≤4、浊度<0.2NTU。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一、水的反渗透除盐技术术语浓水:又称盐水,是反渗透系统的浓缩废液淡水:又称渗透水、产水,是反渗透系统的净化水回收率:淡水与供水的比值Y=Qp/Qf×100%式中:Qp——产品水流量(m3/h)Qf——原水流量(m3/h)脱盐率:表示反渗透装置或元件对盐分的脱盐能力Rf=(Cf-Cp)/Cf ×100%式中:Cf——原水电导率(us/cm)Cp——产品水电导率(us/cm)段:指膜组件的浓水流经下一股组件处理,流经几组膜组件即称为几段级:指膜组件的产品水再经膜组件处理,产品水经几次膜组件处理即称为几级产水通量:单位时间内透过膜元件(组件)单位膜表面的水量污泥密度指数(SDI):通过平均孔径为0.4um的微孔滤膜测定。

具体步骤是:用直径为47mm、平均孔径为0.45um的微孔滤膜,在0.21MPa的压力下过滤水样,记录最初滤过500ml的水样所花费的时间t0,继续过滤15min后,再记录滤过500ml水样所花费的时间t15。

用下式计算SDI:SDI=(1- t0/ t15)×100/15在上述过程中,凡是粒径大于以4um的微粒、胶体和细菌大都被截留在膜面上,引起透水速度下降,过滤同等体积水样所需时间延长,所以t0/t15<1。

水中悬浮固体越多,t0/t 15值越小,SDI越大;当水污染很严重时,t15→∞,SDI趋近极限值6. 7;当水中杂质尺寸小于0.45um时,t0≈t15, SDI接近于O浓差极化:反渗透装置在运行过程中,淡水透过后膜界面层浓缩水中的含盐量增大,和进谁之间往往会产生浓度差,严重时会形成很高的浓度梯度现象,称为浓差极化。

1.1反渗透水处理系统的设计反渗透水处理系统的设计是依据原水水质、产水水质、水量要求、排放水量要求以及场地情况等原始资料,选择合理的水处理工艺流程,选择适当的膜元件,确定膜元件的数量和排列方式,选择高压泵等。

1.2反渗透设计依据的资料原水水质资料是反渗透系统设计的重要依据,他决定了反渗透系统选用的膜类型及所需要的预处理工艺系统,在进行反渗透设计时,不仅要有正确的水源水质分析数据,还要对水源水质可能的变化趋势资料进行分析,使设计的水处理系统能适应可能的水源水质的变化产水水质的要求则是进行反渗透脱盐系统膜的选型、组件的排列方式以及后处理系统设计的依据。

1.3反渗透装置的设计程序1、根据原水水质情况确定使用膜元件的类型2、根据对产水量和产水水质的的要求,确定膜元件的数量、膜元件的排列方式和反渗透装置的回收率、脱盐率3、根据计算出的膜组件所需要的推动压力进行高压泵的选型4、根据设备情况,配置仪表、阀门等配件二、反渗透脱盐原理及渗透理论反渗透脱盐的原理2.1反渗透脱盐的依据:①半透膜的选择透过性,即有选择地让水透过而不允许盐透过;②盐水室的外加压力大于盐水室与淡水室的渗透压力,提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。

2.2膜渗透理论关于膜的渗透理论,各学派先后提出了多种不同的解释,主要理论有以下几种:氢键理论,优先吸附毛细孔流动理论,扩散-细孔流动理论,细孔理论,溶解扩散理论。

2.3反渗透膜的主要特性方向性:所谓方向性就是将膜表面置于高压盐水中进行脱盐,压力升高膜的透水量、脱盐率也增高;而将膜的支撑层置于高压盐水中,压力升高脱盐率几乎为0,透水量却大大增加。

由于膜具有这种方向性,应用时不能反向使用。

分离特性:反渗透对水中离子和有机物的分离特性不尽相同,主要有以下几点:(1)有机物比无机物容易分离。

(2)电解质比非电解质容易分离。

高电荷的电解质更容易分离,其去除率顺序一般如下:Al3+ > Fe3+ > Ca2+> Na+ PO43-> SO42->Cl-对于非电解质,分子越大越容易去除。

(3)无机离子的去除率与离子水合状态中的水合物及水合离子半径有关。

水合离子半径越大,越容易被除去,去除率顺序如下:Mg2+、Ca2+ >Li+ >Na+ >K+;F- >Cl- >Br->NO3-(4)对极性有机物的分离规律:醛>醇>胺>酸,叔胺>仲胺>伯胺,柠檬酸>酒石酸>苹果酸>乳酸>醋酸;(5)对异构体(指化学式相同而结构不同的化合物):叔(tert-)> 异(iso-)> 仲(sec-)> 原(pri-)(6)有机物的钠盐分离性能好,而苯酚和苯酚的衍生物则显示了负分离。

极性或非极性、离解或非离解的有机溶质的水溶液,当它们进行膜分离时,溶质、溶剂和膜间的相互作用力,决定了膜的选择透过性,这些作用包括静电力、氢键结合力、疏水性和电子转移四种类型。

(7)一般溶质对膜的物理性质或传递性质影响都不大,只有酚或某些低分子量有机化合物会使醋酸纤维素在水溶液中膨胀,这些组分的存在,一般会使膜的水通量下降,有时还会下降的很多。

(8)硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除效果不如氯化物好,铵盐的脱除效果不如钠盐。

(9)而相对分子质量大于150的大多数组分,不管是电解质还是非电解质,都能很好脱除。

此外,反渗透膜对芳香烃、环烷烃、烷烃及氯化钠等的分离顺序是不同的。

在反渗透系统的设计和运行过程中,有许多工作是相互制约的。

因此在理论指导的前提下,必须进行试验验证,掌握物质的特性或规律,正确运用反渗透技术,这点是十分重要。

2.4水通量的高低确定元件数在产品水量一定的条件下,选取水通量的高低基本确定了反渗透装置的膜元件数量。

入设计选取的水通量低,则装置要求的膜元件数量就多,设备投资就高:但水通量选的高,则装置选用的膜元件数量就少,设备投资就低。

通常对于地下水,水质较好,设计时就可以选用较高的水通量,对于受污染的地下水,则应选用较小的水通量。

2.5膜组件的排列组合膜组件排列组合的原则:1、进水流量小于规格元件允许最高进水流量。

控制小于最高进水流量(流速)是为了防止膜元件压降过大,从而损坏膜元件。

2、浓水流量大于其最低允许流量。

控制浓水大于最低流量(速)或最大膜元件的回收率,是为了使进水在元件内有合适的紊流状态,减少浓差极化。

浓差极化必然引起膜表面溶液渗透压的的增大,从而导致渗透流量和脱盐率的下降,并使难容盐在膜表面沉积下来。

3、产水量小于其最大允许量。

控制小于最大透水量是为了防止膜表面污染速度加速。

膜元件的最低浓水流量和浓水的最大防结垢浓度决定了系统的回收率。

稳定性:膜的稳定性主要指本身的水解稳定性和化学稳定性。

膜稳定性越好,寿命越长。

膜的水解稳定性与膜材料和接触的介质性质有关系。

温度升高,膜的水解速度会加快。

一般水处理用的反渗透膜的最高使用温度为45℃,工业生产中,一般控制运行温度在25℃左右,最高可在30℃左右,不宜在更高的温度下长期使用。

氧化剂会对膜造成不可逆的损坏。

聚酰胺类复合膜比醋酸纤维膜更容易受到氧化剂的侵蚀。

水中的氧化剂有游离氯、次氯酸钠、溶解氧和6价铬等。

在工业生产中,膜分离装置允许进水的游离氯的最高含量,醋酸纤维素膜为1mg/L,而芳香聚酰胺类复合膜为0.1mg/L。

2.6脱氯的方法脱氯的方法有活性炭吸附和加还原剂。

当水流经过活性碳过滤器时,氯在活性碳上部10-20厘米被吸附,并与碳反应生成二氧化碳和盐酸(所以活性碳吸附除氯为化学过程,非物理吸附)。

亚硫酸氢钠与余氯反应如下:NaHSO3+Cl2+H2O = NaHSO4+2HCl乙醇、酮、乙醛、酰胺等有机溶剂,对膜有一定的影响,必须防止此类有机物与膜的接触。

微生物可以通过酶的作用分解膜的成分,防止微生物的侵蚀,对延长膜的寿命比较重要。

此外,运行压力的大小也会影响膜的使用性能。

在压力的作用下,膜会产生变形。

膜的变形分为弹性变形和非弹性变形。

当压力过高时,膜处于非弹性变形范围,将发生不可逆压实状态,影响膜的使用寿命。

相比醋酸纤维膜而言,聚酰胺类复合膜具有高交联结构,因而抗压密能力强,透水性能稳定。

不同的膜元件,其耐压极限不同,使用时应查阅相关产品说明书。

三、反渗透水处理装置及影响其性能的因素反渗透水处理装置反渗透水处理装置是包括从保安过滤器的进口法兰至反渗透淡水出水法兰之间的整套单元设备。

包含保安过滤器、高压泵、反渗透本体装置、电气、仪表及连接管线、电缆等可独立运行的装置。

此外包含化学清洗装置和反渗透阻垢剂加药装置,海水脱盐系统中还包含能量回收装置。

保安过滤器为保证反渗透本体的安全运行,即使有良好的预处理系统,仍需要设置精密过滤设备,起安全保障作用,故称之为保安过滤器。

保安过滤器不应作为一般运行过滤器使用,仅应作保安过滤使用,通常设在高压泵之前。

滤元的种类有多种,常见的有线绕式、熔喷式和碟片式。

反渗透水处理系统选择的过滤精度一般为5µm。

反洗和化学清洗效果不明显,只能一次性使用高压泵反渗透膜运行时,需要经高压泵将水升至规定的压力后送入,才能完成脱盐过程。

目前火电厂使用的高压泵有离心式、柱塞式和螺杆式等多种形式,其中,多级离心式水泵使用最广泛。

这种泵的特点是效率较高,可以达到90%以上,节省能耗。

反渗透本体反渗透本体是将反渗透膜组件用管道按照一定排列方式组合、连接而成的组合式水处理单元。

包括膜元件、膜壳。

单个反渗透膜称膜元件,将一只或数只反渗透膜元件按一定技术要求串接,与单只反渗透膜壳组装构成膜组件。

膜元件的选用原水的水质特点及对产品水的水质要求决定了膜的选型。

1、醋酸纤维膜醋酸纤维膜(CA膜),脱盐率较低(95%-98%)化学稳定性较差,易水解,膜性能衰减较快,操作压力高:膜表面光滑、不带电荷,因此抗污染物沉淀的都能力较强,微生物不易在膜表面黏滞;膜的抗氧化能力强,要求水中维持0.3-0.1mg/l的游离氯,这部分的游离氯可维持保护膜不受细菌的侵蚀,方式微生物、藻类生长引起的污堵,因此处理污染较严重的地表水及废水场合常用CA膜。

2、芳香聚酰胺膜3、复合膜复合膜的脱盐率较高(>99%),化学稳定性好,耐生物降解,并且操作压力低,复合膜要求的PH范围比较宽,运行时3-10,清洗时2-11清洗效果好,复合膜允许的运行温度最高为45℃(醋酸纤维膜最高为35 ℃)因此对于地下水和污染较轻的地表水,应优先选用复合膜。

新一代的复合膜由于抗污染能力强,适用于严重污染的地表水或废水处理。

复合膜的特征是用两种以上膜材料复合而成。

它的制法是将极薄的皮层刮至在一种预先制好的微细多孔支撑层上。

复合膜用异种材料制成,可以分别针对致密层的功能要求选择一种脱盐性能最优的材料。

针对支撑层的功能要求选择另一种机械强度高的材料,从而实现高脱盐率、高渗透通量。

此外,复合膜脱盐层可以做的很薄,有利于降低膜的推动压力,降低了能耗。

复合膜的这种结构形式,可以实现膜的高脱盐率、高透过性、低推动力、良好的化学稳定性、耐热性和强抗压密能力。

相关文档
最新文档