反滲透設(shè)備及反滲透膜元件(一)
2021-05-15 來自: 環(huán)保水圈 瀏覽次數(shù):1087
反滲透技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜 而將這些物質(zhì)和水分離開來。反滲透膜的膜孔徑非常小,因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點。
反滲透設(shè)備是將原水經(jīng)過精細(xì)過濾器、顆?;钚蕴歼^濾器、壓縮活性碳過濾器等,再通過泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當(dāng)于大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水變?yōu)榈蜐舛人?,同時將工業(yè)污染物、重金屬、細(xì)菌、病毒等大量混入水中的雜質(zhì)全部隔離,從而達(dá)到飲用規(guī)定的理化指標(biāo)及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)出至清至純的水,是人體及時補充水分的理想選擇.由于RO反滲透技術(shù)生產(chǎn)的水純凈度是目前人類掌握的制水技術(shù)中很成熟的,潔凈度幾乎達(dá)到1,所以人們稱這種產(chǎn)水機器為反滲透純凈水機。
反滲透是一種現(xiàn)代新型的純凈水處理技術(shù)。通過反滲透元件來提高水質(zhì)的純凈度,清除水中含有的雜質(zhì)和鹽。我們?nèi)粘K嬘玫募儍羲际墙?jīng)過反滲透設(shè)備處理的,水質(zhì)清澈。
起初使用反滲透技術(shù)的***美國,發(fā)明了膜分離技術(shù)。隨著該技術(shù)的推廣,我國開始使用反滲透技術(shù)。市場上的純凈水設(shè)備都是采用的反滲透膜處理技術(shù),并且在我國經(jīng)過了改良和設(shè)計創(chuàng)新,技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
反滲透純凈水設(shè)備中設(shè)計了一種反滲透膜。膜兩側(cè)的壓力不同,通過兩側(cè)的壓力為動力,壓迫原水通過反滲透膜,鹽的濃度低的會向濃度高的鹽方向滲透,能夠達(dá)到的平衡狀態(tài)下,就是液體的滲透壓。當(dāng)含有的鹽水一側(cè)的壓力對于另一側(cè)的滲透壓力時候,就會發(fā)生反方向的流動,就產(chǎn)生了反滲透過程。
反滲透純凈水設(shè)備都是采用了這種技術(shù),采用了自動供水和斷水的智能化控制,這就是純凈水設(shè)備。
二、反滲透膜元件簡介
反滲透膜是實現(xiàn)反滲透的核心元件,是一種模擬生物半透膜制成的具有特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對鹽的排斥性好,而水的透過速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團,因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。
1、反滲透膜應(yīng)具有以下特征:
A、在高流速下應(yīng)具有脫鹽率;
B、具有較高機械強度和使用壽命;
C、能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;
D、能耐受化學(xué)或生化作用的影響;
E、受pH值、溫度等因素影響較?。?/p>
F、制膜原料來源容易,加工簡便,成本低廉。
反滲透膜的結(jié)構(gòu),有非對稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式??捎糜诜蛛x、濃縮、純化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。
2、反滲透膜元件原理
反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力,當(dāng)壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側(cè)得到淡水,在高壓側(cè)得到鹵水?!》礉B透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為:N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有變大;Δp為膜兩側(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為: π=iCRT 式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù);C為溶質(zhì)的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數(shù)。反滲透通常使用非對稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發(fā)展。現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結(jié)合制取高純水,其應(yīng)用范圍正在擴大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
3、反滲透膜過濾精度
反滲透膜能截留大于0.00001微米的物質(zhì),是較精細(xì)的一種膜分離產(chǎn)品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機物,同時允許水分子通過。