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反滲透透過液的最小濃度取決於

發布時間:2021-11-13 21:51:34

『壹』 反滲透膜的原理是什麼

  1. RO反滲透膜是一種對透過的物質具有選擇性的半透膜,只能透回過溶劑而不能透過溶質答的薄膜稱之為理想半透膜,RO反滲透膜基本上算是理想的半透膜。當相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於RO反滲透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動,這一現象即為滲透。

  2. 當滲透達到平衡時,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質,即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側流動,這一過程稱為反滲透。

  3. 反滲透是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,藉助於反滲透膜選擇性截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。RO反滲透膜已廣泛應用於各種液體的提純與濃縮,其中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。

『貳』 反滲透原理的技術基礎

滲透膜早已存在於自然界中,但直到年,Nollet發現水能自然的擴散到裝有酒精溶液的豬膀胱內,人類才發現了滲透現象。
自然的滲透過程中,溶劑通過滲透膜從低濃度向高濃度部分擴散;而反滲透是指在外界壓力作用下,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。
世界上從反滲透過程的傳質機理及模型來說,主要有三種學說:
1、溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。
溶劑和溶質在膜中的擴散服從Fick定律,這種模型認為溶劑和溶質都可能溶於膜表面,因此物質的滲透能力不僅取決於擴散系數,而且取決於其在膜中的溶解度,溶質的擴散系數比水分子的擴散系數要小得多,因而透過膜的水分子數量就比通過擴散而透過去的溶質數量更多。
2、 優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。
3、 氫鍵理論
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後,會引起水分子熵值的極大下降,形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里,結合水的佔有率很低,在孔的中央存在普通結構的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水,並以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵,於是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。

『叄』 反滲透水處理的原理

一、工作原理:

反滲透設備的系統除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業、超高壓鍋爐補給水、個別的制葯行業對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設備就不能滿足要求。



滲透現象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會因失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發現純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透現象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。

在以上裝置達到平衡後,如果在鹽水端液面上施加一定壓力,此時,水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現象被稱為反滲透現象。如果將鹽水加入以上設施的一端,並在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力,我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設施生產純水的關鍵有兩個,一是一個有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡單地說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當,由於細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。在水中眾多種雜質中,溶解性鹽類是最難清除的.因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定於反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%
二、反滲透優點:

連續運行,產品水水質穩定

無須用酸鹼再生

不會因再生而停機

節省了反沖和清洗用水

以高產率產生超純水(產率可以高達95%)

無再生污水,不須污水處理設施

無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施

減小車間建築面積

使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼

減低運行及維修成本

安裝簡單、安裝費用低廉

『肆』 反滲透膜的性能指標

經常有客戶問到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標。通常分為三個:脫鹽率、產水量、回收率。

1.RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率

RO反滲透膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決於反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度,脫鹽層越緻密脫鹽率越高,同時產水量越低。反滲透膜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,但也可超過了98%(反滲透膜使用時間越長,化學清洗次數越多,反滲透膜脫鹽率越低)對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小於100的有機物脫除率較低。

反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法:

RO膜的鹽透過率=RO膜產水濃度/進水濃度×100%

RO膜的脫鹽率=(1–RO膜的產水含鹽量/進水含鹽量)×100%

RO膜的透鹽率=100%–脫鹽率

2.RO反滲透膜的產水量和滲透流率

RO膜的產水量——指反滲透系統的產水能力,即單位時間內透過RO膜的水量,通常用噸/小時或加侖/天來表示。

RO膜的滲透流率——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於RO膜表面的水流速加快,加劇膜污染。

3.RO反滲透膜的回收率

RO膜的回收率——指反滲透膜系統中給水轉化成為產水或透過液的百分比。依據反滲透系統中預處理的進水水質及用水要求而定的。RO膜系統的回收率在設計時就已經確定。

(1)RO膜的回收率=(RO膜的產水流量/進水流量)×100%

(2)反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下:

反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產水量/進水量×100%

反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產水濃度/進水濃度×100%

『伍』 反滲透原理的主要指標

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製造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決於膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度,脫鹽層越緻密脫鹽率越高,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%;對分子量大於100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小於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於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,是基於預設的進水水質而定的。
回收率=(產水流量/進水流量)×100%

『陸』 製造純凈水的設備的反滲透膜技術

反滲透膜的孔徑大都10×10-10m,它的分離對象是溶解中的離子和分子量幾百以上的有機物,只能透過溶劑而不能透過溶質的膜一般稱之為理想的半透膜。當把溶劑和溶液(或把兩種不同濃度的溶液)分別置於此膜的兩側時,純溶劑將自然穿過半透膜而自發地向溶液(或從低溶液向高濃度溶液)一側流動。這種現象叫滲透(Osmosis)。當滲透過程進行到溶液的液面產生一個壓力,以抵銷溶劑向溶液方向流動的趨勢,即達到平衡,此壓力稱為該溶液的滲透壓。
滲透壓的大小取決於溶液的種類、濃度和溫度,而與膜本身無關。在這種情況下,若在溶液的液面上再施加一個大於滲透壓的外加壓力時,溶劑將與原來的滲透方向相反,開始從溶液向溶劑一側流動,這就是所謂反滲透(Reverse Osmosis),凡基於此原理所進行的濃縮或凈化溶液的分離方法,一般稱之為反滲透工藝。反滲透是滲透的一種反向遷移運動,它主要是在壓力推動下,藉助半透膜的截留作用,迫使溶液中的溶劑與溶質分開。溶液濃度越高,滲透壓值越大。在反滲透過程中所要施加的壓力,在系統和膜強度允許的范圍內,必需遠大於溶液滲透壓值,一般為滲透壓值的幾倍到近幾十倍。
當鹽的水溶液與多孔的半透膜表面接觸時,則在膜的溶液界面上選擇吸附一層水分子,在反滲透壓力的作用下,通過膜的毛細管作用流出純水。並連續地流出形成界面純水層。至於對有機物的去除,屬篩分機理。因此,這與有機物的分子量大小和形狀有關。孔徑較大的膜,一般應用在超濾范圍,稱為超濾膜。超濾膜的孔為2nm-10nm,而反滲透膜的孔徑為0.3nm-2nm。所以,反滲透膜過濾能夠更好的除去各種細菌,如最小的細菌「綠膿桿菌「(3000×10-10M):也能濾除各種病毒,如流感病毒(800×10-10M),還能濾除熱原(10-500×10-10M)。

『柒』 反滲透原理

基本原理
把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)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滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。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。
1.溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。 在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。
2. 優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。
3. 氫鍵理論
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後,會引起水分子熵值的極大下降,形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里,結合水的佔有率很低,在孔的中央存在普通結構的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水,並以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。 在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵,於是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。
編輯本段機理模型
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。

『捌』 滲透膜的滲透性與液體濃度有關嗎

凈水器用的反滲透膜,不是簡單的篩子過濾。原水濃度高,產生的廢水多。純凈水和廢水的比率會< 1。對滲透性並沒有多大影響。

『玖』 反滲透水處理的反滲透工作原理

反滲透是最精密的膜法液體分離技術,在進水(濃溶液)側施加操作壓力以克服自然滲透壓,當高於自然滲透壓的操作壓力離加於濃溶液側時水分子自然滲透的流動方向就會逆轉,進水(濃溶液)中的水分子部份通過反滲透膜成為稀溶液側的凈化產水;反滲透設備能阻擋所有溶解性鹽及分子量大於100的有機物,但允許水分子透過,反滲透復合膜脫鹽率一般大於98%,它們廣泛用於工業純水及電子超純水制備,飲用純凈水生產,鍋爐給水等過程,在離子交換前使用反滲透設備可大幅度降底操作用水和廢水的排放量。

『拾』 反滲透水處理原理有什麼呢么

反滲透的原理:
對透過的物質具有選擇性的薄膜成為半透膜。一般將只能透過溶劑而不內能透過溶質的薄容膜視為理想的半透膜。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。滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。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。推薦生態膜和掛簾填料用干城蔓的

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