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反滲透裝置

反滲透裝置

一、概述

反滲透,英文為Reverse Osmosis,它所描繪的是一個自然界中水分自然滲透過程的反向過程,當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側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。

對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜;在外界壓力作用下,濃溶液中的溶劑透過膜向稀溶液中擴散,具有這種功能的半透膜稱為反滲透膜,也稱RO(Reverse Osmoses)膜。

二、反滲透裝置

主要包括多級高壓泵、反滲透膜元件、膜殼(壓力容器)、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質,使出水滿足使用要求。

 反滲透裝置是在壓力驅動下,借助于反滲透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離裝置。最普遍的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得高質量的純凈水。

三、技術主要指標

1、脫鹽率和透鹽率

脫鹽率--通過反滲透膜從系統進水中去除可溶性雜質濃度的百分比。

透鹽率--進水中可溶性雜質透過膜的百分比。

脫鹽率=(1–產水含鹽量/進水含鹽量)×100%

透鹽率=100%–脫鹽率

膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度,脫鹽層越致密脫鹽率越高,同時產水量越低。反滲透對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定,對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%,對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低,但也超過了98%;對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小于100的有機物脫除率較低。

2、產水量(水通量)

產水量(水通量)--指反滲透系統的產能,即單位時間內透過膜水量,通常用噸/小時或加侖/天來表示。

滲透流率--滲透流率也是表示反滲透膜元件產水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率,通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導致垂直于膜表面的水流速加快,加劇膜污染。

3、回收率

回收率--指膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。膜系統的回收率在設計時就已經確定,是基于預設的進水水質而定的。

回收率=(產水流量/進水流量)×100%

四、反滲透裝置影響因素

1、進水壓力對反滲透膜的影響

進水壓力本身并不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動反滲透的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由于過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致鹽透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。

2、進水溫度對反滲透膜的影響

反滲透膜產水電導對進水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加水對通量也線性的增加,進水水溫每升高1℃,產水量就提升2.5%-3.0%;(以25℃為標準)。

3、進水PH值對反滲透膜的影響

進水PH值對產水量幾乎沒有影響,面對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間,脫鹽率達到最高。

4、進水鹽濃度對反滲透膜的影響

滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。

五、應用領域

反滲透膜技術在電廠鍋爐補給水、電子、半導體行業超純水處理、化工及制藥行業的純水處理、食品、飲料、飲用水處理、海水、苦咸水淡化、冶金、輕工業、電鍍及皮革等行業的廢水處理等行業內得到了廣泛應用。

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