反渗透内部结构及工作原理

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ro反渗透膜工作原理

ro反渗透膜工作原理

ro反渗透膜工作原理RO反渗透技术是一种利用半透膜分离溶液中物质的过滤技术,它广泛应用于海水淡化、工业废水处理和饮用水净化等领域。

RO反渗透膜的工作原理也就是利用一定的压力差,将溶液从高浓度一侧通过纳滤膜,使得只带着水分分离出来,异种离子和溶质被阻隔在膜外,实现了对溶液的分离。

RO反渗透膜的结构是由一层高分子聚合物薄膜构成。

这种薄膜可以视作成一些细长的通道,在通道里,有半导体膜有固定的电荷,可以使得电荷不同的溶质的体积移速度不同,牵制住只通透的水分子,使得有机物、无机物、微生物、重金属、硬度物质等一些大分子,离子和胶体颗粒不能通过。

RO反渗透的工作过程可以分为以下几个步骤:1、稀释溶液:将原水稀释成一定的程度,以使其不易造成污染RO膜的情况。

2、预处理:对原水进行一定的净化处理,以避免RO膜被有机物、游离氯、悬浮物等物质污染而产生降解。

3、加入混合盐水:将原水加入混合盐水的低浓侧,混合溶液以一定压力流过RO膜的一侧,此时,水分子会通过RO膜,而离子等大分子被滞留在膜外,进一步带着水分离出水侧,形成纯净水。

4、废盐排出:反渗透操作过程中,有大量的浓盐水流经RO膜的另一侧,这一侧的浓盐溶液,需要通过排放阀门排出。

5、清洗次数增加:随着操作时间的延长,RO膜表面可能会残留物质,它会影响膜的透过性能。

需要对RO膜进行多次清洗,并进行周期性替换RO膜,才能维持反渗透设备的正常运行。

RO反渗透膜的优点:1、不使用任何化学药剂,对水体无污染,符合环保要求。

2、 RO膜分离性能强,可以去除水中的细菌、病毒和其他微生物;同时,还可以除去水中的溶剂,化学物质、重金属和有害物质。

3、可以对高浓度和高盐度水进行净化处理;RO膜的反渗透技术可以有效地将水中的化学物质、有机物和无机盐隔离并分离出去。

4、操作简单,较为自动化,并且净水效果可以长时间维持,具有稳定性。

5、维护比较简单且成本较低,也容易进行设备扩容。

6、可以应用于许多行业中包括食品生产、医疗、半导体等工业领域。

反渗透水系统工作原理+

反渗透水系统工作原理+

反渗透水系统工作原理+反渗透水系统是一种通过高压将水压力加速,使水通过反渗透膜过滤器,过滤掉水中杂质和盐类等成分的系统。

该系统主要由储水箱、高压泵、反渗透膜、电解质调节单元等组成。

其工作原理可以简单的描述为以下几个步骤:第一步,储水箱提供原始水,通过高压泵加压进入到反渗透膜组件中。

第二步,原始水流经反渗透膜,成为两部分,一部分是通过滤过膜孔径的干净水,我们将其称作为“纯净水”;另一部分则因为质子较大而被留在了膜的另一侧,我们将此称作“浓度水”(浓缩水)。

第三步,电解质调节单元用来调节纯净水PH值与转化为饮用水。

第四步,这些“浓度水”将被从系统中排出,纯净水则被储存于储水箱中,并可用于各种应用,如农业灌溉、工业加工、饮用水制作等等。

从工作原理来看,反渗透水系统可以较好地解决水中杂质、盐分等问题,难以被传统过滤系统所解决的水质问题。

此外,反渗透水系统还能确保向环境释放的产水是排放标准的,具有节能、环保的优点。

以下是反渗透水系统的相关参考内容:1. 吕卫辉. 反渗透水处理技术与应用. 化工高等教育,2006.2. 刘忠道,程健,张士曾等. 反渗透水处理技术研究. 中南大学学报(工科版),2010.3. Stephen M. King. The use of reverse osmosis membranes in water treatment: issues and challenges. Water research, 2010.4. 刘帅, 徐信仪, 陈建栋. 反渗透膜过滤水处理技术的研究与应用. 中国化工学报, 2011.5. P. K. T. Liu, D. D. F. Lai, C. K. Chan, et al. Performance of a stand-alone reverse osmosis desalination system using brackish water as feed. Desalination, 2004.总之,反渗透水系统作为高效、节能、环保的一种分离和处理技术,已经被广泛应用在,家庭、工业和饮用水等领域。

反渗透内部结构及工作原理

反渗透内部结构及工作原理

(2)温度影响
如图所示,脱盐率随反渗透进水温度的升高而降低。而产水
通量则几乎呈线性地增大。主要是因为,温度升高,水分子的粘 度下降,扩散能力强,因而产水通量升高;随着温度的提高,盐 分透过反渗透膜的速度也会加快,因而脱盐率会降低。原水温度 是反渗透系统设计的一个重要参考指标。如某电厂在进行反渗透 工程技改时,设计时原水水温按25℃计算,计算出来的进水压力 为1.6MPa,而系统实际运行时水温只有8℃,进水压力必须提高 至2.0MPa才能保证淡水的设计流量。导致的后果是,系统运行能 耗增加,反渗透装置膜组件内部密封圈寿命变短,增大了设备的 维护量。
三、影响反渗透水处理系统性能的因素
针对特定的系统条件,水通量和脱盐率是反渗透膜的特性,而影 响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多,主要包括压力、温度、回收率、 进水含盐量和pH值等影响因素。 (1)压力的影响
反渗透进水压力直接影响反渗透膜的膜通量和脱盐率。如图所示, 膜通量的增加与反渗透进水压力呈直线关系;脱盐率与进水压力成线性关 系,但压力达到一定值后,脱盐率变化曲线趋于平缓,脱盐率不再增加 。
量更高,从而导致膜渗透压增大,这将抵消反渗透进水压力的推 动作用,从而使降低了产水通量。膜元件进水含盐量的增大,使 淡水中的含盐量随之增加,从而降低了脱盐率。如图3-19回收率 对膜通量和脱盐率影响的趋势。含盐量产水通量(压力一定)图3-18 含盐量对膜通量和脱盐率影响趋势图图3-19回收率对膜通量和脱 盐率影响趋势图图3-20pH值对膜通量和脱盐率影响趋势图脱盐率 (压力一定)脱盐率(压力一定)脱盐率(压力一定)产水通量(压力一定) 脱盐率(压力一定)产水通量(压力一定)回收率pH值
污染膜)BW30系列
系列
进水压力((bar) 脱盐率(%) 测定条件

反渗透水处理设备制作原理以及工作原理

反渗透水处理设备制作原理以及工作原理

反渗透水处理设备工作原理以及制作原理反渗透水处理设备,选择国外著名厂商的配件,采用多级预过滤、反渗透、核子级混床树脂纯化、双波长紫外线消解等国外先进处理技术和本公司独特的工艺设计,确保产品卓越的性能及其稳定性。

实验室超纯水机整机一体化设计,集预处理系统、RO系统、超纯水系统、后处理系统于一体,易于操作、维护。

还可以根据用户需要轻松实现功能升级。

中文名反渗透水处理设备外文名Reverse Osmosis 简称RO 类型高效节能技术制备原理反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。

预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求,保证反渗透纯化系统的稳定运行。

反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物(理论上)最经济高效的纯化方法。

超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水存的微量离子、有机物等杂质,以满足不同用途的最终水质指标要求。

工作原理编辑反渗透是最精密的膜法液体分离技术,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)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,反渗透复合膜脱盐率一般大于98%,它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备,饮用纯净水生产,锅炉给水等过程,在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

预处理编辑反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。

对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。

PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。

AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。

反渗透设备原理

反渗透设备原理

反渗透设备原理反渗透设备原理是指利用半透膜进行水处理的一种技术。

反渗透设备通过半透膜将水中的溶质和固体颗粒从溶液中分离出来,以达到净化水的目的。

本文将为您介绍反渗透设备的原理及其工作过程。

一、反渗透设备的组成反渗透设备主要由滤料、膜组件、泵体、压力容器等部分组成。

其中,最关键的部分是膜组件。

膜组件通常由反渗透膜和支撑层构成,反渗透膜是关键的分离元件。

二、反渗透原理反渗透设备利用反渗透膜的特殊结构和性能实现水的净化。

反渗透膜是一种多孔性膜,具有较高的阻隔性能。

其原理是利用溶剂的渗透和溶质的阻隔来实现处理水的目的。

当水通过反渗透设备时,受到加压作用,水分子通过膜的微小孔隙进入膜的另一侧,而溶质和固体颗粒由于较大的分子尺寸而无法通过膜,从而实现水的净化处理。

因此,通过反渗透设备处理的水质更纯净。

三、反渗透设备的工作过程1. 进水当水源进入反渗透设备时,会先经过预处理阶段,去除大部分的溶质和颗粒物质。

此时的水质较为清洁,但仍存在一定的溶质。

2. 压力作用经过预处理的水进入反渗透设备的滤料层,接着经过泵体施加压力进入压力容器,使水穿过反渗透膜。

3. 分离过程在压力作用下,水分子能够通过反渗透膜的微孔进入膜的另一侧,而大部分的溶质和固体颗粒由于分子尺寸较大无法穿过膜,从而实现了溶质的分离。

4. 出水经过反渗透膜的净化,最终得到高纯度的净水。

其中,部分的溶质和固体颗粒将从反渗透设备中排出,以确保设备的长期稳定运行。

四、反渗透设备的应用1. 饮用水净化反渗透设备广泛应用于饮用水的净化处理,可去除水中的重金属、细菌、病毒等有害物质,提供安全健康的饮用水。

2. 工业用水在工业生产过程中,水质的纯净度对产品质量有重要影响。

反渗透设备可以有效去除水中的溶质和颗粒物质,提供高品质的工业用水。

3. 污水处理反渗透设备也可以应用于废水的处理过程中,将废水中的溶质和颗粒物质进行分离,得到更清洁的处理水用于再利用或排放。

总结:通过对反渗透设备原理的介绍,我们了解到该设备利用反渗透膜对水进行净化处理,通过溶质和固体颗粒的分离来提供高纯度的水源。

反渗透膜运行原理

反渗透膜运行原理

反渗透膜运行原理
反渗透膜是一种常用于水处理和海水淡化的关键技术。

它的运行原理基于渗透和分离的原理,通过选择性地允许水分子通过而阻止溶质分子的传递,实现了对水的净化和浓缩。

反渗透膜的运行原理可以简单地描述为:在一侧施加高压,使水分子逆渗透通过膜孔隙,而溶质分子则被阻挡在膜表面。

这种选择性渗透的过程是通过膜的孔隙结构和分子间作用力来实现的。

反渗透膜通常由多层薄膜组成,其中最关键的是半透膜层。

这种半透膜层具有微小的孔隙,其直径通常在纳米级别。

这些孔隙足够小,可以阻止大部分溶质分子的通过,但允许水分子自由穿过。

反渗透膜的运行需要施加高压。

高压的作用是增加水分子的渗透压,使其能够克服膜的阻力,逆渗透通过膜孔隙。

这种高压通常由泵或压力装置提供。

当水通过反渗透膜时,溶质分子被阻挡在膜表面。

这是因为溶质分子的尺寸较大,无法穿过膜的微小孔隙。

而水分子由于其较小的尺寸和特殊的分子结构,可以通过膜孔隙,从而实现了对水的净化和浓缩。

反渗透膜的运行过程中还需要考虑膜的清洁和维护。

由于水中可能存在悬浮物、微生物和溶解物等杂质,这些杂质会在膜表面堆积,
降低膜的通透性。

因此,定期的清洗和维护是必要的,以确保反渗透膜的正常运行和长寿命。

总结起来,反渗透膜通过选择性渗透的原理,实现了对水的净化和浓缩。

它的运行依赖于膜的孔隙结构和分子间作用力,以及施加的高压。

反渗透膜在水处理和海水淡化领域发挥着重要作用,为人们提供了清洁的饮用水和可持续的水资源。

反渗透的原理和应用

反渗透的原理和应用

反渗透的原理和应用1. 什么是反渗透技术?反渗透技术是一种用于水处理的方法,可以去除水中的微小颗粒和溶解性物质,使水达到更高的纯净度。

这种技术主要通过半透膜来过滤水中的杂质,从而实现净化水质的目的。

2. 反渗透的原理反渗透技术的核心原理是通过逆向渗透来实现水的净化。

具体原理如下:•半透膜过滤:反渗透系统中的关键部分是半透膜,它由一系列非常细小的孔组成。

这些孔径足够小以阻止溶解物和颗粒通过,同时允许水分子通过。

当水通过半透膜时,溶解物和颗粒被拦截在膜表面,而纯净的水则通过膜层穿透。

•压力驱动:反渗透系统中的水通过半透膜时需要施加足够的压力,以克服对水的逆向渗透的阻力。

这种压力通常由泵来提供,使水能够通过孔隙,进而分离出溶解物和颗粒。

•浓缩和排放溶解物:反渗透系统不仅可以净化水,还可以浓缩和排放溶解物。

当水通过半透膜时,溶解物会积聚在膜表面上。

这些积聚的溶解物会被排放到系统外部,水则进一步纯净。

3. 反渗透的应用反渗透技术具有广泛的应用领域,其中一些主要应用如下:•饮用水处理:反渗透技术可以有效去除水中的有害物质和微生物,提供高品质的饮用水。

它被广泛应用于家庭和商业水处理系统中。

•工业用水处理:反渗透技术可以用于处理工业用水,去除其中的杂质和溶解物,满足工业生产的水质需求。

例如,在电子制造、制药和化工等领域都广泛应用反渗透技术。

•海水淡化:反渗透技术是一种常用的海水淡化方法,可以将咸水转化为淡水,解决缺水问题。

这种技术在海滨地区的供水中起到重要作用。

•废水处理:反渗透技术可以用于处理废水中的有害物质和重金属等污染物,使其可以再利用或安全排放。

这种技术在环保领域中有着广泛的应用。

4. 反渗透技术的优势反渗透技术相比其他水处理方法有以下优势:•高净化效率:反渗透技术可以去除水中微小颗粒和溶解物,提供高品质的纯净水。

•适用范围广:反渗透技术适用于各种水质状况,包括海水、咸水、地下水等。

•占用空间小:反渗透设备相对较小,占用空间较少,适合在有限空间内使用。

反渗透净水机的原理和构造

反渗透净水机的原理和构造

反渗透净水机的原理和构造反渗透净水机是一种利用逆渗透技术进行水处理的设备。

它的原理是通过半透膜来分离水中的杂质和溶解性固体,以产生纯净水。

下面将详细介绍反渗透净水机的原理和构造。

一、原理:反渗透(Reverse Osmosis,RO)是一种物理分离技术,利用半透膜的特性实现对水中离子、微生物、有机物和悬浮物等杂质的分离和去除。

反渗透膜的孔径非常小,比水分子的直径小几个数量级,因此只有水分子能够通过,而其他大分子和离子则被滞留在膜表面,从而实现水的净化。

反渗透净水机通常由预处理系统、反渗透膜组件、控制系统和储水桶等部分构成。

整个过程主要包括预处理、反渗透和后处理三个步骤。

1.预处理:水经过预处理系统,主要是为了去除水中的杂质和固体颗粒,防止其对反渗透膜组件造成阻塞和损坏。

预处理系统包括滤芯、活性炭和颗粒炭等组件,通过物理和化学方法去除水中的悬浮物和氯气等有害物质。

2.反渗透:经过预处理后的水进入反渗透膜组件,膜中的孔隙径向排列,分为两个流体相接触的部分,膜表面为渗透部分,水分子通过渗透部分进入膜孔,并受到压力的作用,水分子在渗透部分化为准固体状态,透过膜孔进入膜基质,当水分子进入接触部分时,水分子受膜支架与膜基质之间的摩阻作用,渗透部分的水分子与接触部分的水分子之间的压差引起了反渗透流体的运动,使膜组件的一侧的浓缩度降低,而由膜组件的另一侧向膜组件运动的水进一步浓缩。

反渗透膜能够有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、溶解性盐和有机物等。

3.后处理:反渗透膜通常无法完全去除所有溶解在水中的物质,因此需要进行后处理。

后处理主要通过加入活性炭滤芯、臭氧消毒等方式进一步净化水质,提高水的口感和品质。

二、构造:反渗透净水机一般由预处理系统、反渗透膜组件、控制系统和储水桶等部分构成。

1.预处理系统:预处理系统由滤芯、活性炭和颗粒炭等组件构成。

滤芯通常包括一层或多层滤网,能够去除水中的大颗粒杂质和悬浮物。

活性炭和颗粒炭则能够去除水中的氯气和有机物等有害物质。

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反渗透现象图解 (a)渗透;(b)渗透平衡;(c)反渗透
化合物 浓度/(mg/L) NaCl 35000 NaCl 1000 NaHCO3 1000 Na2SO4 1000 MgSO4 1000 MgCl2 1000
渗透压/kPa 化合物 浓度/(mg/L) 渗透压/kPa 2742.2 CaCl2 1000 57.19 78.55 蔗糖 1000 7.23 88.2 葡萄糖 1000 13.78 41.34 海水 32000 2400 24.80 苦咸水 2~5000 105~280 66.83
四、反渗透膜预处理方法
反渗透膜过滤方式与滤床式过滤器过滤不同,滤床是全过滤 方式,即原水全部通过滤层。而反渗透膜过滤是横流过滤方式 (如图3-21 反渗透膜横向过滤示意图),即原水中的一部分水沿 与膜垂直方向透过膜,此时盐类和各种污染物被膜截流下来,并 被沿膜与膜面平行方向流动的剩余的另一部分原水携带出,但污 染物并不能完全带出,随着时间的推移,残留的污染物会会使膜 元件污染加重,而且原水污染物及回收率越高,膜污染越快。
上述用于隔离淡水与盐水的半透膜称为反渗透膜。反渗透膜多用高分子材 料制成,目前,用于火电厂的反渗透膜多为芳香聚酰胺复合材料制成。
RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力差为动力的 膜分离过滤技术,其孔径小至纳米级(1纳米=10-9米 ),在一定 的压力下,H2O分子可以通过RO膜,而源水中的无机盐、重金属离 子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜,从而使可 以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 反渗膜的工作原理图如下:
膜元件类型
海水膜元件SW30HR系列
低压苦咸水膜元件(包含抗 污染膜)BW30系列
超低压苦咸水膜元件XLE 系列
进水压力((bar) 脱盐率(%)98.6
测定条件
膜通量30L/(m2.h),2000mg/L NaCl溶液,25℃,pH 7~8,回收率10%,4英寸长膜 元件
反渗透内部结构及工作原理
一、 反渗透脱盐的原理
在一定的温度下,用一张易透水而难透盐的半透膜将淡水和 盐水隔开〔如图(a)〕,淡水即透过半透膜向盐水方向移动,随着 右室盐水侧液位升高,产生一定的压力,阻止左室淡水向盐水侧 移动,最后达到平衡,如图(b)所示。此时的平衡压力称为溶液 的渗透压,这种现象称为渗透现象。若在右室盐水侧施加一个超 过渗透压的外压〔如图(c)〕,右室盐溶液中的水便透过半透膜向 左室淡水中移动,使淡水从盐水中分离出来,此现象与渗透现象 相反,称反渗透现象。 由此可知,反渗透脱盐的依据是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。一些溶液的典型渗透压力见下表。
进水
出水
淡水 进水
淡水 出水
超薄脱盐层
支撑织物
刚性支撑层
图3-7 卷式膜元件断面图
我厂所使用的膜元件型号为BW30-400/34i,30表示水流通道 为30mil,400表示有效面积为400ft2,制造单位为陶氏,每套反渗 透共有168根膜组件,每根1米,材料为聚丙烯酰胺。 膜元件的基本要求是: A、尽可能高的膜装填密度。 B、不易浓差极化 C、抗污染能力强 D、清洗和更换膜方便 E、价格便宜 (2)膜壳 反渗透本体装置中用来装载反渗透膜元件的承压容器称为膜 壳,又称“压力容器”,制造单位为海德能,每根压力容器长大 约7米。 膜壳的外壳一般由环氧玻璃钢布缠绕而成,外刷环氧漆。也 有部分生产商的产品为不锈钢材质的膜壳。由于玻璃钢具有较强 的耐腐蚀性能,目前,国内大多数火电厂选用玻璃钢材质的膜壳。 我厂压力容器的材质为玻璃钢,英文缩写为FRP。
1 结垢控制 当原水中的难溶盐在膜元件内不断被浓缩且超过其溶解度 极限时,它们就会在反渗透膜表面上沉淀,我们称之为“结垢”。 当水源确定后,随着反渗透系统的回收率的提高,结垢的风险就 越大。目前出于水源短缺或排放废水对环境影响考虑,提高回收 率是一种习惯做法,在这种情况下,考虑周全的结垢控制措施尤 为重要。在反渗透系统中,常见的难溶盐为CaCO3、CaSO4和SiO2, 其他会产生结垢的化合物为CaF2、BaSO4、SrSO4和Ca3(PO4)2。常 用的阻垢方法是加阻垢剂。我车间用的阻垢剂为纳尔科的PC191, 欧美的NP200。 2 胶体和固体颗粒污染的控制 胶体和颗粒污堵会严重影响反渗透膜元件的性能,如大幅度 降低淡水产量,有时也会降低脱盐率,胶体和颗粒污染的初期症 状是反渗透膜组件进出水压差增加。 判断反渗透膜元件进水胶体和颗粒最通用的办法是测量水中 的SDI值,有时也称FI值(污染指数),它是监测反渗透预处理系 统运行情况的重要指标之一。
滤元
进水
出水室
排污阀
出水
图3-5 保安过滤器
2.2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。 2.3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。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。 (1)膜元件 反渗透膜元件由反渗透膜和支撑材料等制成的具有工业使用功 能的基本单元。目前在火电厂中应用的主要是卷式膜元件。 目前各膜制造商针对不同行业用户,生产出多种用途的膜元件。 在火电厂应用的膜元件按照水源特点大致可分为:高压海水脱盐 反渗透膜元件;低压和超低压苦咸水脱盐反渗透膜元件;抗污染 膜元件。下表中分别列出了这几种膜的性能参数对比。
(3)含盐量的影响 水中盐浓度是影响膜渗透压的重要指标,随着进水含盐量的增 加,膜渗透压也增大。图3-18所示,在反渗透进水压力不变的情 况下,进水含盐量增加,因渗透压的增加抵销了部分进水推动力, 因而通量变低,同时脱盐率也变低。
(4)回收率的影响
反渗透系统回收率的提高,会使膜元件进水沿水流方向的含盐 量更高,从而导致膜渗透压增大,这将抵消反渗透进水压力的推 动作用,从而使降低了产水通量。膜元件进水含盐量的增大,使 淡水中的含盐量随之增加,从而降低了脱盐率。如图3-19回收率 对膜通量和脱盐率影响的趋势。含盐量产水通量(压力一定)图3-18 含盐量对膜通量和脱盐率影响趋势图图3-19回收率对膜通量和脱 盐率影响趋势图图3-20pH值对膜通量和脱盐率影响趋势图脱盐率 (压力一定)脱盐率(压力一定)脱盐率(压力一定)产水通量(压力一定) 脱盐率(压力一定)产水通量(压力一定)回收率pH值 在系统设计中,反渗透系统最大回收率并不取决于取决于渗透 压的限制,往往取决于原水中的盐分的成分和含量大小,因为随 着回收率的提高,微溶盐类如碳酸钙、硫酸钙和硅等在浓缩过程 中会发生结垢现象。
(5)pH值的影响 不同种类的膜元件适用的pH值范围差别较大,如醋酸纤维膜 在pH 值4~8的范围内产水通量和脱盐率趋于稳定,在pH值低于4 或高于8的区间内,受影响较大。目前工业水处理使用的膜材料绝 大多数为复合材料,适应的pH值范围较宽(连续运行情况下pH值 可以控制在3~10的范围),在此范围内的膜通量和脱盐率相对稳 定,如图3-20 所示。
2、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。 2.1 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 (也有技术资料中称精密过滤器)。在反渗透系统中,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。保安过滤器有多种结构形式,常用如图3-5所示, 滤元固定在隔板上,水自中部进入保安过滤器内,隔板下部出水 室引出,杂质被阻留在滤元上。 反渗透水处理系统选择的过滤精度一般为5µm。这种滤元的 优点是过滤精度高,制造方便,价格便宜,使用安全,杂质不易 穿透,但反洗和化学清洗效果不明显,只能一次性使用,当运行 压差达到0.2MPa左右时需要更换滤元。
膜组件
BW 30(LE)— 365(FR)
抗污染膜元件 膜元件有效面积(平方英尺) 火电厂常用规格如下: BW30:365、400; SW:320、380; BW30LE:440
LE : 低 压 低 耗 能 ( 对 应 BW) HR:高脱盐率(对应SW) FT30系列膜片 TW:低含盐量水膜元件 BW:苦咸水膜元件 SW:海水膜元件
三、影响反渗透水处理系统性能的因素
针对特定的系统条件,水通量和脱盐率是反渗透膜的特性,而影 响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多,主要包括压力、温度、回收率、 进水含盐量和pH值等影响因素。 (1)压力的影响 反渗透进水压力直接影响反渗透膜的膜通量和脱盐率。如图所示, 膜通量的增加与反渗透进水压力呈直线关系;脱盐率与进水压力成线性关 系,但压力达到一定值后,脱盐率变化曲线趋于平缓,脱盐率不再增加 。
二、反渗透膜的主要特性
1 膜分离的方向性和分离特性 实用性反渗透膜均为非对称膜,有表层和支撑层,它具有明 显的方向性和选择性。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。 反渗透对水中离子和有机物的分离特性不尽相同,归纳起来 大致有以下几点: (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;
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