制備原理
反滲透水處理設(shè)備通常由原水預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透純化系統(tǒng)、超純化后處理系統(tǒng)三部分組成。預(yù)處理的目的主要是使原水達(dá)到反滲透膜分離組件的進(jìn)水要求,保證反滲透純化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。反滲透膜系統(tǒng)是一次性去除原水中98%以上離子、有 機物及100%微生物(理論上)經(jīng)濟高效的純化方法。超純化后處理系統(tǒng)通過多種。
工作原理
反滲透是很精密的膜法液體分離技術(shù),在進(jìn)水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓,當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力加于濃溶液側(cè)時水分子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn),進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部份通過反滲透膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水;反滲透設(shè)備能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有 機物,但允許水分子透過,反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98%,它們廣泛用于工業(yè)純水及電子超純水制備,飲用純凈水生產(chǎn),鍋爐給水等過程,在離子交換前使用反滲透設(shè)備可大幅度降底操作用水和廢水的排放量。
預(yù)處理
反滲透水處理設(shè)備的預(yù)處理系統(tǒng)通常由聚丙烯纖維(PP)過濾器和活性炭(AC)過濾器組成。對硬度較高的原水還需加裝軟化樹脂過濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機械顆粒雜質(zhì)、鐵銹及大的膠狀物等污染物,保護后續(xù)過濾器,其特點是納污量大, 價格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有 機物、膠體,保護聚酰胺反滲透復(fù)合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子,防止后續(xù)RO膜表面結(jié)垢堵塞,提高水的回收率。
反滲透
反滲透(Reverse Osmosis,簡稱RO)是以壓力差為推動力的一種高新膜分離技術(shù),具有一次分離度高、無相變、簡單高效的特點。反滲透膜“孔徑”已小至納米(1nm=10-9m),在掃描電鏡下無法看到表面任何“過濾”小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下,水分子可反滲透通過RO半透膜,產(chǎn)出純水,而原水中的大量無機離子、有 機物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。
通常當(dāng)原水電導(dǎo)率<200μS/cm時,一級RO純水電導(dǎo)率≤5μs/cm,符合實驗室三級用水標(biāo)準(zhǔn)。對于原水電導(dǎo)率高的地區(qū),為節(jié)省后續(xù)混床離子交換樹脂更換成本,提高純水水質(zhì),客戶可考慮選擇二級反滲透純化系統(tǒng),二級RO純水電導(dǎo)率約1~5μS/cm,與原水水質(zhì)有關(guān)。 反滲透的原理作用:把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè),中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側(cè)流動,濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達(dá)到滲透平衡狀態(tài),此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
反滲透一般自來水或地下水經(jīng)一級反滲透水處理設(shè)備處理后,產(chǎn)水電導(dǎo)率<10μS/cm,經(jīng)二級反滲透水處理設(shè)備后產(chǎn)水電導(dǎo)率 <5μS/cm或更低,在反滲透水處理設(shè)備系統(tǒng)后輔以離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備可以制備超純水,使電阻率達(dá)到18兆歐姆(電導(dǎo)率=1/電阻率)是反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透方向相反,可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍
注意事項
使用反滲透系統(tǒng)時,尤其應(yīng)注意原水預(yù)處理。為了避免堵塞反滲透系統(tǒng),原水應(yīng)經(jīng)預(yù)處理以消除水中的懸浮物,降低水的濁度;此外,還應(yīng)進(jìn)行殺菌以防微生物的孽生長大。 由于反滲透對原水中的懸浮物的要求很高,所以常用一種水質(zhì)對受懸浮物污染情況的污染指數(shù)來對水質(zhì)進(jìn)行檢測。此法實質(zhì)上是測定反滲透系統(tǒng)受水中懸浮物的污堵的情況。進(jìn)入反滲透系統(tǒng)水的污染指數(shù)以不大于5為宜,建議值一般小于3。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的pH值。各種半透膜都有其適宜的運行pH值,故需按反滲透膜的要求,調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH值。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的,但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度,且使有 機膜變軟,易于壓實。所以,對于有 機膜來說,通常將溫度控制在約20—40℃范圍內(nèi)為宜,復(fù)合膜溫度控制在約5—45℃范圍內(nèi)為宜。 反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進(jìn)行分離的,具體特點如下:
1、在常溫不發(fā)生相變的條件下,可以對溶質(zhì)和水進(jìn)行分離,適用于對熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮,并且與有相變化的分離方法相比,能耗較低。
2、反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。
3、較高的脫鹽率和水回用率,可截留粒徑幾個納米以上的溶質(zhì)。
4、利用低壓作為膜分離動力,因此分離裝置簡單,操作、維護和自控簡便,現(xiàn)場安全衛(wèi)生。
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