『壹』 反滲透膜的原理,裝置結構,效果,誰能給個具體的解釋
反滲透是60年代發展起來的一項新的薄膜分離技術,是依靠反滲
透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程。
要了解反滲透法除鹽原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一
種物理現象,當兩種含有不同濃度鹽類的水,如用一張半滲透性的薄
膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水
中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融和到均
等為止。然而要完成這一過程需要很長時間,這個過程也稱為自然滲
透。但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述
滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水
向相反方向滲透,而鹽分剩下。由此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽
分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反
方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而
達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。
目前,反滲透膜如以其膜材料化學組成來分,主要有纖維素膜和
非纖維素膜兩大類。如按膜材料的物理結構來分,大致可分為非對稱
膜和復合膜等。
在纖維素類膜中最廣泛使用的是醋酸纖維素膜(簡稱CA膜)。該
膜總厚度約為100μm,全表皮層的厚度約為0.25μm,表皮層中布滿
微孔,孔徑約5一10埃,故可以濾除極細的粒子,而多孔支撐層中的孔
徑很大,約有幾千埃,故該種不對稱結構的膜又稱為非對稱膜。在反
滲透操作中,醋酸纖維素膜只有表皮層與高壓原水接觸才能達到預期
的脫鹽效果,決不能倒置。
非纖維素類膜以芳香聚酷胺為主要品種,其他還有聚呢喀醯胺膜,
疆苯駢味哩膜,聚碸醯胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亞胺膜等等。
近年來發展起來的聚醯胺復合膜,是由一層聚酯無紡織物作支持層,由
於聚酯無紡織物非常不規則並且太疏鬆,不適合作為鹽屏障層的底層,
因而將微孔工程塑料聚碸澆鑄在無紡織物表面上。聚楓層表面的孔控
制在大約150埃。屏障層採用高交聯度的芳香聚醯胺,厚度大約在2000
埃。高交聯度芳香聚酷胺由苯三醯氯和苯二胺聚合而成。由於這種膜
是由三層不同材料復合而成故稱為復合膜。
『貳』 反滲透膜的發展史
80年代發明的復合膜,由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強自疊加而成,透水量極大,除鹽率高達99%,是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機化合物時也特別有效,因此對有機化工、釀造工業、三廢處理等領域也得到了很好的應用。
在21世紀以前,反滲透膜技術都是被國外所壟斷,而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術.這個歷史要追述到建國初期,當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
早在1958年,石松研究員等首先在中國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計劃。
隨後1967年,國家科委組織全國海水淡化會戰,組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年,會戰主力匯集中國浙江省的杭州市,組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間,他們一直用電滲析技術進行海水淡化,研製成功海洋監測專用微孔濾膜,建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年,中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是,因為經歷了十年浩劫,畢竟還是衰弱下去了,此時,遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺復合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年,國家海洋局以海水淡化研究室為主體,組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心,中國開始對膜技術重視了,但是,美國海水淡化用復合膜及其卷式元件已經大面積商業化了,投入到了國家和民用中去了。
1992年,國家為了追趕膜方面技術與世界的差距,,國家科委軍頂,以「中心」為依託,組建國家液體分離膜工程技術研究中心,並開始悄悄研製國產反滲透膜。
直到2001年,「中心」實行集團化分體管理,所轄三個控股的中外合資公司,兩個中資公司和一個研發中心。同年,杭州北斗星膜製品有限公司正式公開問世,從此,中國有了自己的反滲透膜產品,享有完全自主知識產權、由中國製造、具有民族品牌的高性能復合膜元件開始投放市場,中國成為世界上第四個掌握自主反滲透膜技術的國家。
『叄』 反滲透技術到底是什麼時期發展起來的呢
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。因版為它和自權然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使用大於滲透壓的反滲透壓力,即反滲透法,達到分離、提取、純化和濃縮的目的。
反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
反滲透法通常又稱超過濾法,反滲透膜屬新材料范疇,是一種用高分子化學材料特殊加工製成的、具有半透性能的薄膜。它能夠在外加壓力作用下使水溶液中的某些組分選擇性透過,從而達到淡化、凈化或濃縮分離的目的。反滲透法的最大優點是整個過程中無水相變化,能耗較少,而且設備投資省、建設周期短。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。反滲透海水淡化的技術關鍵在於反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置和系統優化設計技術。
『肆』 陶氏反滲透膜的工作原理
反滲透膜利用的是反抄滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術。
當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,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於滲透壓的壓力時,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。
『伍』 反滲透膜是用什麼材料做的
反滲透膜一般為四層,無紡布為基層,其上為聚碸支撐層,實際就是一層超濾膜,再上為脫鹽層,材料為芳香族聚醯胺。最上為功能層,比如說抗污染,抗氧化材料等
『陸』 反滲透設備的工作原理和流程
反滲透設備是將原水經過精細過濾器、顆粒活性碳過濾器、壓縮活性碳過濾器等,再通過泵加壓,利用孔徑為1/10000μm(相當於大腸桿菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反滲透膜(RO膜),使較高濃度的水變為低濃度水,同時將工業污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部隔離,從而達到飲用規定的理化指標及衛生標准,產出至清至純的水,是人體及時補充優質水份的最佳選擇.由於RO反滲透技術生產的水純凈度是目前人類掌握的一切制水技術中最高的,潔凈度幾乎達到100%,所以人們稱這種產水機器為反滲透純凈水機。
1、反滲透設備原水罐儲存原水,用於沉澱水中的大泥沙顆粒及其它可沉澱物質。同時緩沖原水管中水壓不穩定對水處理系統造成的沖擊。(如水壓過低或過高引起的壓力感測的反應)。
2、多介質過濾器採用多次過濾層的過濾器,主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質、懸浮物等顆粒在20um以上的物質,可選用手動閥門控制或者全自動控制器進行反沖洗、正沖洗等一系列操作。
3、活性炭過濾器系統採用果殼活性炭過濾器,活性炭不但可吸附電解質離子,還可進行離子交換吸附。經活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2~7mg/L(O2),此外,由於吸附作用使表面被吸附復制的濃度增加,因而還起到催化作用、去除水中的色素、異味、大量生化有機物、降低水的余氯值及農葯污染物和除去水中的三鹵化物(THM)以及其它的污染物。
4、離子軟化系統/加葯系統,R/O裝置為了溶解固體形物的濃縮排放和淡水的利用,為防止濃水端特別是RO裝置後一根膜組件濃水側出現CaCO3、MgCO3、MgSO4、CaSO4、BaSO4、SrSO4、SiSO4等物質的濃度大於其平衡溶解度常數而結晶析出,損壞膜原件的應有特性,在進入反滲透膜組件之前,應使用離子軟化裝置或投放適量的阻垢劑,阻止碳酸鹽、SiO2、硫酸鹽的晶體析出。
5、精密過濾器採用精密過濾器對進水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質去除,使RO系統等後續設備運行安全、更可靠。精密過濾器的濾芯為5μm熔噴濾芯、目的防止上級過濾單元,漏掉的大於5μm的雜質除去。防止進入反滲透裝置損壞膜的表面,從而損壞膜的脫鹽性能。
6、反滲透設備反滲透系統反滲透裝置是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般是水)通過反滲透膜(或稱半透膜)而分離出來,因為這個過程和自然滲透的方向相反,因此稱為反滲透。反滲透法能適應各類含鹽量的原水,尤其是在高含鹽量的水處理工程中,能獲得很好的技術經濟效益。
『柒』 RO反滲透的原理是什麼
反滲透的原理:
首先要了解「滲透」的概念,滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為滲透壓力,但如果在含鹽量高的水側試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力.。如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,而鹽分剩下,因此反滲透除鹽原理就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。
『捌』 反滲透膜的工作原理
反滲透膜是什麼:
反滲透膜是實現反滲透的核心元件,是水處理系統中最重專要的元屬件之一,反滲透膜也可以叫ro膜或者逆滲透膜,它利用的是溶液的滲透技術,只不過它與常規的滲透技術是高剛相反了,它是以壓力差為推動力,從溶液中分離出雜質的膜分離操作。反滲透膜它的結構可以分為兩大類非對稱膜和均相膜。
東麗反滲透膜的原理:
反滲透就是在濃溶液側施加大於溶液滲透壓的壓力,迫使水分子逆向(與自然滲透方向相反)通過半透膜進入稀溶液的過程,由於在反滲透過程中,濃溶液側的水分子通過半透膜流向稀溶液,而絕大部分溶質(溶解性固體)卻無法透過膜,被截留下來。故濃溶液被進一步濃縮或者說脫水,稀溶液被稀釋純化或者說脫鹽。
『玖』 反滲透原理
一。基本原理
當純水和鹽水被理想半透膜隔開,理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過,此時膜純水側的水會自發地通過半透膜流入鹽水一側,這種現象稱為滲透,若在膜的鹽水側施加壓力,那麼水的自發流動將受到抑制而減慢,當施加的壓力達到某一數值時,水通過膜的凈流量等於零,這個壓力稱為滲透壓力,當施加在膜鹽水側的壓力大於滲透壓力時,水的流向就會逆轉,此時,鹽水中的水將流入純水側,上述現象就是水的反滲透(ro)處理的基本原理。
二。反滲透機理模型
統一的「干閉濕開」反滲透機理模型
有幾個經典模型
1.優先吸附毛細孔模型:弱點干態膜電鏡下,沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。
2.溶解擴散模型:不認為有孔。
3.干閉濕開模型:上個世紀80,90年代,鄧宇等提出的,能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型,統一了兩個最經典的反滲透機制模型,細孔模型,溶解擴散模型。即
膜干時,膜孔收縮緻密,孔隙閉合,電鏡下看不到製成干態備鏡檢的干膜;膜濕時,膜材料溶脹,膜的孔隙被溶劑溶脹,孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。
三。反滲透簡介
ro(reverse
osmosis)反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
ro反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,h2o分子可以通過ro膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過ro膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。
一般性的自來水經過ro膜過濾後的純水電導率5μs/cm(ro膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率,一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上,5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的,可以採用2級反滲透,再經過簡單的處理,水電導能小於1μs/cm),
符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾,出水電阻率可以達到18.2m
.cm,超過國家實驗室一級用水標准(gb
6682—92)。
目前的主要困難是研製價格便宜、穩定、長期受壓無損的反滲透膜
。中國從21世紀初開始掌握自主反滲透膜生產技術,在國家的大力支持下,將該計劃列入國家計委高新技術產業化重點發展專項計劃,由國家海洋局下的杭州水處理研究開發中心的子公司——杭州北斗星膜製品有限公司承擔並研發成功。目前反滲透膜市場95%為進口膜,國產膜只佔據了5%左右的市場,中國的反滲透技術還有很長的路要走。
四。應用范圍
太空水、純凈水、蒸餾水等制備;
酒類製造及降度用水;
醫葯、電子等行業用水的前期制備;
化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備;
鍋爐補給水除鹽軟水;
海水、苦鹹水淡化;
造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。
以高分子分離膜為代表的膜分離技術作為一種新型、高效流體分離單元操作技術,30年來取得了令人矚目的飛速發展,已廣泛應用於國民經濟的各個領域。
『拾』 反滲透膜的工作原理
反滲透膜是一種介質,它是靠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,可使用大於滲透壓的反滲透法進行分離、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。反滲透,英文為Reverse
Osmosis,是花費數億美元經
過多年的精心研製而成的高科技水處理技術。這種薄膜分
離技術,是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進
行分離的程。
滲透是一種物理現象。
反滲透就是在有鹽份的水中(如原水)施加比自然滲透壓
力更大的壓力,使水由濃
度高的一方滲透到濃度低的一
方,把原水腫的水分子壓到膜的另一邊變成純凈水,而原
水中的細微雜質、
膠體、有機物、重金屬、細菌、病毒及
其他有害物質都統統截留下來並經污水出口排放掉。
由於反滲透膜的孔徑僅0.0001微米,一個細菌要縮小4000
倍,過濾性病毒也要縮小200倍以上才能通過,所以其有效
去除率高達96%以上。