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反渗透设备的核心技术是膜渗透

2021-04-26 09:54:17

  反渗透水处理设备也就是反渗透设备的核心技术就是膜渗透,很多人都不知道,甚至连见都没见过。渗透技术是一名科学家在1950年偶然通过观察海鸥嘬一大口海水然后又吐出一部分来的自然现象得到启发,经过研究发现了逆渗透原理,从此以后水处理行业的技术飞速发展,直到今天潮气蓬勃的水处理行业。这里要跟大家讲的是逆渗透,也就是反渗透原理,净水反渗透设备小编一起通过研究反渗透设备的工艺原理来给大家降解什么是逆渗透。

  反渗透水处理设备的工作原理:

  反渗透利用的是微米级的膜元件对水进行过滤,利用渗透压以及机械增压的方式对进水口增加压强,让原水侧的压力大于浓液侧压强,然后水分子就会向自然渗透方向相反的方向逆流,然后渗透膜对水中的水分子进行稀释从而较大程度的净化液体制取我们需要的纯净水。

  因为反渗透和自然渗透的方向相反,故称反渗透,亦称逆渗透(RO)。反渗透膜能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。

  反渗透膜是一类具有不带电荷的亲水性基团的膜,种类很多。按成膜材料可分为有机高聚物,目前研究比较多和应用比较广的是醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺模两种;按膜形状可分为平板状、管状、中空纤维状膜;按照结构可分为多孔性膜和致密性膜,或对称性结构膜和不对称性结构膜;按应用对象可分为海水淡化用的海化膜、咸水淡化用的咸水膜及用于废水处理、分离提纯等的膜。

  1、反渗透工艺及设备

  反渗透工艺流程包括预处理和膜分离两部分。预处理方法有物理法(如沉淀、过滤、吸附、热处理等)、化学法(如氧化、还原、pH值调节等)和光化学法。究竟选用哪种方法进行预处理,不仅取决于原水的物理、化学和生物学特性,而且还可根据膜和装置构造来做出判断。

  反渗透法作为一种分离、浓缩和提纯方法,常见流程有一级、一级多段、多级、循环等几种形式。一级处理流程即一次通过反渗透装置,该流程简单,能量消耗较少,但分离效率不是很高。当一级处理达不到净化要求时,可采用一级多段处理。在多段流程中,将一段的浓缩液作为二段的进水,将二段的浓缩液作为三段的进水,以此类推。随着段数增加,浓缩液体积减小,浓度提高,水的回收率上升。在多级流程中,将一级的净化水作为二级的进水,净化水质提高。由于经过一级流程处理,水力损失较多,所以实际应用时在级或段间学设增压泵。


净水反渗透设备


  2、反渗透设备,包括以下几部分。

  a、预处理部分。包括源水增压泵、砂石过滤器、活性炭过滤器、系统管路、系统压力表。

  b、反渗透部分。包括保护过程器、多级高压泵、PO膜壳、反渗透膜、低压保护开关、进水调节阀、出水调节阀、低压表、高压表、进水电磁阀、排放电磁阀、纯水流量计、废水流量计电导仪、电气控制系统、高压管路部分、系统管路部分。

  c、终端部分。包括纯水传输泵、终端纯水箱、紫外线灭菌器、终端过滤、机架。

  反渗透非常致密,对病毒、噬菌体和细菌具有非常高的脱除率,至少在3log以上(脱除率>99.9%)。但是还须注意的是,在很多情况下,膜产水侧仍可能会出现微生物再次滋生,反渗透设备这主要取决于装配、监测和维护的方式,就是说,某一个系统的脱除微生物的能力关键取决于系统设计、操作和管理是否恰当而不是膜元件本身的性质。

  1、反渗透基本原理

  当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。

  2、反渗透简介

  RO反渗透膜孔径小至纳米级(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、病毒等杂质无法通过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。

  RO膜过滤后的纯水电导率5 s/cm,符合实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤,出水电阻率可以达到18.2M.cm,超过实验室一级用水标准(GB682—92)。

  3、渗透预处理目的及考虑因素

  使用反渗透系统时,尤其应注意原水预处理。为了避免堵塞反渗透系统,原水应经预处理以消除水中的悬浮物,降低水的浊度;此外,还应进行杀菌以防微生物的孽生长大。

  由于反渗透设备对原水中的悬浮物的要求很高,所以常用一种水质对受悬浮物污染情况的污染指数来对水质进行检测。此法实质上是测定反渗透系统受水中悬浮物的污堵的情况。进入反渗透系统水的污染指数以不大于5为宜,建议值一般小于3.4预处理时还应该考虑到进水的pH值。各种半透膜都有其适宜的运行pH值,故需按反渗透膜的要求,调节进水的pH值。预处理时还应该考虑到进水的温度。膜的透水量是随水温的增高而加大的,但温度过高会加快醋酸纤维素膜的水解速度,且使有机膜变软,易于压实。所以,对于有机膜来说,通常将温度控制在约20—40℃范围内为宜,复合膜温度控制在约5—45℃范围内为宜。


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