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反渗透设备及反渗透膜元件

  反渗透设备及反渗透膜元件?下面就由北京中天恒远的小编给大家介绍一下这个问题:

  如何进行水处理?

  环保水处理为您介绍一种经久耐用、性能卓越的水处理设备——反渗透设备及反渗透膜元件。

  reverse osmosis film反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

  一、反渗透设备简介

  反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水分的比较佳选择。由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中比较高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。

  反渗透是一种现代新型的纯净水处理技术。通过反渗透元件来提高水质的纯净度,清除水中含有的杂质和盐。我们日常所饮用的纯净水都是经过反渗透设备处理的,水质清澈。

  世界上比较早使用反渗透技术的国家是美国,发明了膜分离技术。随着该技术的推广,我国开始使用反渗透技术。市场上的纯净水设备都是采用的反渗透膜处理技术,并且在我国经过了一定的改良和设计创新,技术已经非常成熟。

  反渗透纯净水设备中设计了一种反渗透膜。膜两侧的压力不同,通过两侧的压力为动力,压迫原水通过反渗透膜,盐的浓度低的会向浓度高的盐方向渗透,能够达到的平衡状态下,就是液体的渗透压。当含有的盐水一侧的压力对于另一侧的渗透压力时候,就会发生反方向的流动,就产生了反渗透过程。

  反渗透纯净水设备都是采用了这种技术,采用了自动供水和断水的智能化控制,这就是纯净水设备。

  二、反渗透膜元件简介

  反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

  1、反渗透膜应具有以下特征:

  A、在高流速下应具有高效脱盐率;

  B、具有较高机械强度和使用寿命;

  C、能在较低操作压力下发挥功能;

  D、能耐受化学或生化作用的影响;

  E、受pH值、温度等因素影响较小;

  F、制膜原料来源容易,加工简便,成本低廉。

  反渗透膜的结构,有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作,主要用于纯水制备和水处理行业中。

  2、反渗透膜元件原理

  反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。

  反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为:N=Kh(Δp-Δπ)  式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为: π=iCRT 式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

  3、反渗透膜过滤精度

  反渗透膜能截留大于0.00001微米的物质,是比较精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物,同时允许水分子通过。

  三、反渗透膜元件选型

  选择反渗透RO膜需要考虑的性能指标:脱盐率、产水量、回收率。

  1、RO反渗透膜的脱盐率和透盐率

  RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98%(反渗透膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低)对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。

  反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法:

  RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×100%

  RO膜的脱盐率=(1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×100%

  RO膜的透盐率=100%–脱盐率

  2、RO反渗透膜的产水量和渗透流率

  RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。

  RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。

  3、RO反渗透膜的回收率

  RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。

  A、RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×100%

  B、反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:

  反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×100%

  反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×100%。

  

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(责任编辑:李德馨)
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