『壹』 反渗透原理
一。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。
二。反渗透机理模型
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型
有几个经典模型
1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态膜电镜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2.溶解扩散模型:不认为有孔。
3.干闭湿开模型:上个世纪80,90年代,邓宇等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,溶解扩散模型。即
膜干时,膜孔收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到制成干态备镜检的干膜;膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。
三。反渗透简介
ro(reverse
osmosis)反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
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。
一般性的自来水经过ro膜过滤后的纯水电导率5μs/cm(ro膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率,一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上,5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的,可以采用2级反渗透,再经过简单的处理,水电导能小于1μs/cm),
符合国家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,超过国家实验室一级用水标准(gb
6682—92)。
目前的主要困难是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜
。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术,在国家的大力支持下,将该计划列入国家计委高新技术产业化重点发展专项计划,由国家海洋局下的杭州水处理研究开发中心的子公司——杭州北斗星膜制品有限公司承担并研发成功。目前反渗透膜市场95%为进口膜,国产膜只占据了5%左右的市场,中国的反渗透技术还有很长的路要走。
四。应用范围
太空水、纯净水、蒸馏水等制备;
酒类制造及降度用水;
医药、电子等行业用水的前期制备;
化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;
锅炉补给水除盐软水;
海水、苦咸水淡化;
造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术,30年来取得了令人瞩目的飞速发展,已广泛应用于国民经济的各个领域。
『贰』 反渗透膜的影响因素
1、进水压力对反渗透膜的影响
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水版压力升高使得驱权动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2、进水温度对反渗透膜的影响
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃为标准)
3、进水PH值对反渗透膜的影响
进水PH值对产水量几乎没有影响,而对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到最高。
4、进水盐浓度对反渗透膜的影响
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
『叁』 反渗透膜原理是什么及如何清洗
反渗透膜的原理:
反渗透膜的工作需要借助外力对膜的一侧的溶液施加压力,当这个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,在压力的作用下反渗透膜的膜孔只有0.0001微米,一些杂质分子化学离子和细菌、真菌、病毒体等等不能通过,就会留在浓液溶的一侧,然后排出。
从而在膜的低压侧可以得干净的溶液,也就是渗透液。高压侧得到浓缩的溶液,就是浓缩液。若是用在海水淡化的行业,在膜的低压的一侧可以得到淡水,在高压侧得到的就是卤水,由于反渗透膜使用简单,过滤效果好,所以在水处理行业使用广泛
化学清洗反渗透膜的方法:
1.柠檬酸溶液,在高压或低压下,用1%-2%的柠檬酸水溶液对膜进行连续或循环冲洗,这种方法对Fe(OH)3污染有很好的清洗效果。
2.柠檬酸铵溶液,柠檬酸的溶液中加入氨水或配成不同PH值的溶液,也可在柠檬酸铵的溶液中加HCL,调节PH值至2-2.5,例如在190L去离子水中,溶解277g柠檬酸胺,用HCL调节溶液PH值为2.5,用这种溶液在膜系统内循环清洗6小时,效果很好,若将该溶液加温到35-40℃,清洗效果更好,该溶液对无机物的污染清洗效果均很好,但清洗时间较长。
3.加酶洗涤剂,用加酶洗涤剂处理膜,对有机物污染,特别是对蛋白质,油类等有机物污染特别有效,若在50℃-60℃下清洗效果更好,[本文来自净水器官网}一般的在运行10天或半个月后用1%的加酶洗涤剂在低压下对膜进行一次清洗,由于所用加酶洗涤剂浓度较低,所以要求浸渍时间长一些。
4.浓盐水,对肢体污染严惩的膜采用浓盐水清洗是有效的,这是由于高浓度盐水能减弱胶体间的相互作用,促进胶体凝聚形成胶团。
5.水溶性乳化液,用于清洗被油和氧化铁污染的膜十分有效,一般清洗30-60分钟。
6双氧水溶液,例如将0.5L,30%的H2O2用12L去离子水稀释,然后清洗膜表面,这种方法对有机物污染特别有效。
7.次氯酸钠和甲醛溶液,对于细菌的污染,要视不同的膜采取不同的处理措施,对芳香聚酰胺膜可用1%(重量)的甲醛溶液清洗,同时要经常分析反渗透浓水中保持0.2-0.5mg/l的余氯,以防止细菌繁殖。
8.草酸和EDTA溶液,对于反渗透膜上的金属氧化物沉淀,用草酸和EDTA溶液清洗为好。
『肆』 反渗透设备运行中,进水压力,段间压力,浓水压力,产水压力,怎样反应出压差的变化
1、进水压力也就是叫做膜前压力
2、浓水压力也就是膜后压力
3、产水压力对生产生活没有大的作用
4、段间压力是个差值,也就是膜前膜后的差,一般的大于3公斤说明膜组件堵塞了
『伍』 哪些因素对反渗透膜通量有影响
反渗透膜通量受压力、温度、回收率、给水含盐量、给水pH值因素的影响。
1、进水压力
膜进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2、进水温度
温度对反渗透膜的运行压力、脱盐率、压降影响最为明显。温度上升,渗透性能增加,在一定水通量下要求的净推动力减少,因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的升高而增加,盐透过量增加,直接表现为产品水电导率升高。
3、进水pH值
各种膜组件都有一个允许的pH值范围,进水pH值对产水量几乎没有影响。但是即使在允许范围内,对脱盐率有较大影响,一方面pH值对产品水的电导率也有一定的影响,这是因为反渗透膜本身大都带有一些活性基团,pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移,pH值对进水中杂质的形态有直接影响,如对可离解的有机物,其截留率随pH值的降低而下降。另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影响较大,pH值低时以气态CO2形式存在,容易透过反渗透膜,所以pH低时脱盐率也较低,随pH升高,气态CO2转化为HCO3-和CO32-离子,脱盐率也逐渐上升,在pH7.5-8.5间,脱盐率达到最高。
4、进水盐浓度
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,含盐量越高渗透压也增加,进水压力不变的情况下,净压力将减小,产水量降低。透盐率正比于膜正反两侧盐浓度差,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。对同一系统来说,给水含盐量不同,其运行压力和产品水电导率也有差别,给水含盐量每增加l00ppm,进水压力需增加约0.007MPa,同时由于浓度的增加,产品水电导率也相应的增加。
5、回收率
回收率对各段压降有很大的影响,在进水总流量保持一定的条件下,回收率增加,由于流经反渗透高压侧的浓水流量减少,总压降降低,回收率减少,总压降增大,实际运行表明,反渗透膜回收率即使变化很小,也会使总压差产生0.02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的影响取决于盐透过量和产品水量,一般说来,系统回收率增大,会增加浓水中的含盐量,并相应增加产品水的电导率。
『陆』 你好,我想问一下反渗透膜的运行压力与压差分别是什么意思
反渗透的运行压力是指反渗透在正常操作和运行制水的情况下膜组件所需要的压力,一般我们常用的反渗透膜有两种即低压膜组件和超低压膜组件,这种分类就是根据操作压力来区分的,通俗的说现在的反渗透刚开始投入运行的压力一般在9公斤-12公斤左右。
反渗透的压差是指反渗透膜前压力和膜后压力的差值,正常的说完全的过滤的话,这个差值是0,但是实际情况是膜组件的目的是过滤,过滤的过程就是堵塞的过程,一旦堵塞就会有压力差值,一般我们按经验大于1公斤也有的是1.5公斤的膜差值就说明膜堵塞了,需要清洗膜组件了。
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。
(6)反渗透膜串联越多压降怎么变化扩展阅读:
反渗透膜应具有以下特征:在高流速下应具有高效脱盐率;具有较高机械强度和使用寿命;能在较低操作压力下发挥功能;能耐受化学或生化作用的影响;受pH值、温度等因素影响较小;制膜原料来源容易,加工简便,成本低廉。
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。
『柒』 我想问下反渗透的工作原理是什么意思啊什么盐水淡水的,
反渗透基本原理及特点:
将淡水和盐水用一种只能透过水而不能透过溶质的半透膜隔开,淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧(见图la),这种现象称为渗透。当渗透进行到盐水一侧的液面达到某一高度而产生压力H,从而抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透,渗透的自然趋势被压力H所抵消而达到平衡,这一平衡压力H称为渗透压,在这种情况下,如果在盐水一侧例加上一个大于渗透压的压力,盐水中的水份就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧(盐水一侧浓度就增大,即浓缩),这一现象称为反渗透
反渗透是用足够的压力使溶液中溶剂(一般常指水)通过反渗透膜而分离出来,它和自然渗透方向相反。根据各种物料的不同渗透压,就可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩。
反渗透膜的主要分离对象是分离溶液中的离子范围。反渗透法分离过程不需加热,没有相变,具有耗能少,设备体积小,操作简单,适应性强,应用范围广等优点,已成为重要的水处理手段之一。
反渗透膜分离技术(简称R0技术)是一种时新又实用的水处理技术,反渗透是目前最微细的过滤系统,RO膜可阻挡所有溶质与无机分子及任何分子量大于lOO的有机物,水分子可自由通过R0膜而纯化,溶盐之脱盐率可达95%,甚至达99%。因而反渗透的应用相当广泛,海水及苦咸水谈化,家庭饮用水及工业用纯水之制造,都逐步采用了反渗透。
结构:
反渗透装置是由卷式膜组件组成的,卷式膜组件是由卷式膜元件组成的,卷式膜元件是根据反渗透法原理,将反渗透膜、导流层、隔网按一定排列粘合及卷制在有排孔的中心管上,形成元件。原水从元件一端进入隔网层,在经过隔网层时,在外界压力下,一部分水通过膜的孔,渗透到导流层内,再顺导流层水道,流到中心管的排孔,经中心管流出,剩余部分(浓水)从隔网另一端排出。而将一个或数个反渗透元件装在耐压容器中即形成组件。工作时,原水从一端流人组件,依次逐个流经各个元件。原水全部进入第一个元件,第一个元件的出水作为第二个元件的进水,第二个元件的出水作为第三个元件的进水……,直至最后浓水排出组件:将数个组件串、并联组合,配以必要的管线和仪表即形成。
『捌』 反渗透运行如何调整
RO作为高压运行设备,在运行前为保护设备及仪表和安全起见,应严格安照操作程序确认并调整好阀门的开启状态,具体操作如下:
方法/步骤
完全打开保安过滤器进水阀门和打开高压泵进水阀门
打开高压泵出水阀门一圈
打开RO入口阀一圈
将浓水管上针阀旋转三圈半
完全打开产水出口阀及浓水出口阀
将所有取样阀和清洗阀门关闭
将所有压力显示阀打开至半开状态
当确认以上条件都满足时,可以启动高压泵投入试运行。由于RO也是一种液液分离设备,只有当给水压力高于渗透压时,水才能通过反渗透膜,从而达到除盐效果。此现象的驱动力来自给水(浓水)压力和渗透压(渗透压随渗透膜的种类和型式不同而变化)之间的压差(ΔP),该部分的ΔP可由装在RO入口的截止阀(阀5)和装在浓水管线上的压力调节针型阀(阀13)来调节控制。首先根据RO入口截止阀来调节进水总量(流量计11与流量计12的读数和)至设计进水量。然后用压力调节针型阀(阀13)来准确调节产水流量及浓水压力,当产水量比设计值小时,说明给水(浓水)压力太小,即是ΔP值太小,这时应将针阀关小,以增大浓水(进水)压力,直到产水量等于设计值。
随着电子及医药产业的迅猛发展,水处理技术也在实际应用中不断完善,尤其是膜处理技术已有相当完整的理论基础并且经过了长期的实践检验。笔者有幸参与过几个纯水站的调试工作,在这里想借此机会与同仁们就水站中反渗透系统(膜处理系统)在调试运行中常见的问题进行探讨。
『玖』 水处理 反渗透浓水压力为何变小有何影响
因为RO膜运行时间厂了,膜有一定的堵塞,这时产水流量会下降,浓水流量会升高,需要及时更换微过滤器滤心,情洗RO膜即可提高产水流量,浓水流量会下降,