1. RO反渗透原理
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是:逆渗透,一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。
反渗透的原理:
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的。 反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”. 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。
RO膜原理
[1]反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当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。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。 反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为: π=iCRT 式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。 反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
(楚玛尔海水淡化处理设备厂技术科提供)
2. 工业反渗透膜有哪些试验方法
一般最常用来的就是动态模拟实验。自还有压力测试等测试方法。
动态模拟实验就是模拟反渗透膜的运行环境,来检测反渗透膜的各种数据。
压力测试一般是测试反渗透设备能够达到的最大承压,以及根据压力来检测产水流量。
为了保证反渗透膜正常运行以及延长寿命,一定要添加杀菌剂,杀菌灭藻药剂,要定期保养清洗。要想获得更多反渗透膜的知识,网络搜索欣格瑞即可。
3. 为什么反渗透实验设备控制压力不大于3.0mpa
渗透设备预处理常用五大工艺分析,反渗透系统,习惯地把进水分为地下水、回自来水、答地表水、海水、废水(中水)等,这些水体受各种因素的影响,不同的地理条件,不同的季节气候导致水体的特性及其所含的杂质有所不同,因此反渗透预处理工艺也会有所不同。
对于反渗透系统,习惯地把进水分为地下水、自来水、地表水、海水、废水(中水)等,这些水体受各种因素的影响,不同的地理条件,不同的季节气候导致水体的特性及其所含的杂质有所不同,因此反渗透预处理工艺也会有所不同。合理地预处理应该能满足如下要求:
1.反渗透预处理必须能够去除原水中的绝大多数杂质,达到进水要求;
2.反渗透预处理必须考虑水质的变化,防止原水水质波动时影响整个系统的稳定运行; 3.反渗透预处理工艺必须能够高效、稳定的运行,同时尽量简化流程,降低投资和运行成本;
4. 反渗透水处理设备的实验室
实验室反渗透水处理设备工艺
1、预处理-反渗透-水箱-阳床-阴床版-混合床-纯化水箱-纯水权泵-紫外线杀菌器-精制混床-精密过滤器-用水对象
2、预处理-一级反渗透-加药机(PH调节)-中间水箱-二级反渗透-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
3、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
4、预处理-反渗透-中间水箱-水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外线杀菌器-精制混床-0.2或0.5μm精密过滤器-用水对象
为满足用户需要,达到符合标准的水质,尽可能地减少各级的污染,在工艺设计上,自来水标准的水为源水,再设有介质过滤器,活性炭过滤器,精密过滤器等预处理系统、RO反渗透主机系统、离子交换混床系统等。
5. 反渗透实验中,若原水中盐浓度较高,怎样操作才能使纯水的浓度不升高
何为渗透,渗透的原理你可以想象半透膜(通俗点,直观点,你选择鸡蛋壳下面的那层膜吧,回或者是细答胞膜也可以)也就是低浓度的一边会像高浓度的一边渗透过去水。也就是说如果你把细胞放到浓度相对较高的盐水中是会邹缩对不对?也就是水从细胞中渗透出来。也就是正常的渗透是从低浓度像高浓度渗透水过去。反渗透就是谁要从高浓度的渗透到低浓度的一边去,这样才能制纯水啊,你想想,一边是你的进水含离子浓度比较高,另一边是纯水,几乎不含离子,问题,你要怎么让它进行反渗透?明显正常做不了,就给它加压,所以要用到压力泵。反渗透的原理最初也是按照上面的想法做出来的。
6. 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。
7. 反渗透法实验材料,在实验室做的,规模较小
反渗透法通常又称超过滤法,该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透版过的半透权膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。[1]
8. 膜分离实验中反渗透之前为什么要进行预处理
反渗透系统的预处理非常重要,RO(反渗透)膜可以过滤分子量大于一百的任何物质,所以如果没有预处理RO就会很快的污堵,预处理主要是去除水中的悬浮物、有机物以及胶体等杂质,一般膜厂家要求RO进水的SDI(污染指数)小于5,实际应用都控制在4以下,以便更好的保证RO的正常运行
9. 反渗透进水前微生物的检测方法实验室
反渗透膜元件作为深层的过滤手段,其表面不可避免的会残留有胶体、微生物、杂质颗粒及难溶盐类在其表面的析出,因此,在多种领域使用的反渗透装置,一旦投入使用,最终都需要清洗,只是清洗周期的长短不同而已。然而,在线清洗作为一种反渗透系统清洗保养、冲击性杀菌以及定期保护的手段,在面临反渗透膜元件重度污染时就显得无能为力,这个时候就需要对反渗透膜元件进行离线清洗。
1. 反渗透膜元件重度污染的原因、特征
虽然反渗透系统的设计中都会有一定程度的富裕量,以保证在紧急时刻不至于因为反渗透系统的产水量或脱盐率下降、反渗透系统压差升高而使得供水不足而对安全生产造成威胁,但实际上也正是由于这些富裕量的存在才使得有时候隐藏的故障不能够及时的表现出来,这样最终可能就演变为反渗透膜元件的重度污染。
2. 反渗透膜元件重度污染的概念
指反渗透系统进水中所含的悬浮物、胶体、有机物、微生物及其它颗粒对RO膜产生的表面附着、沉积污染或者水中的化学离子成分在膜表面因浓差极化等因素导致的离子积大于溶度积后的化学垢类生成等现象。重度污染则指污染后的单段压差大于系统投运初期单段压差值的2倍以上、反渗透系统产水量下降30%以上或者单支反渗透膜元件重量超过正常数值3公斤以上的情况。
3. 反渗透膜元件的离线清洗方式及步骤
3.1 首先用性能优良的备用膜元件替换反渗透系统上的待清洗膜元件, 以保证反渗透系统不停止运行,保证整个生产工艺的持续稳定。
3.2 反渗透膜元件性能测试:
对每一支膜元件单独测试其各项性能指标,包括:脱盐率、产水量、压差、重量等,并作好测试前记录脱盐率、产水量和压差测试条件:符合不同类型膜厂商提供的标准。
3.3 系统清洗前了解系统目前运行状况。
3.4 采集运行反渗透系统的各参数指标,作好原始记录。
3.5 根据用户原水全分析报告、性能测试结果及所了解的系统信息判断清洗流程。
3.6 污染物的鉴定。首先根据3.5的分析结果初步判定,再通过特殊的设备、器具作进一步的验证,以确定具体污染物类型。
3.7 根据3.5、3.6的分析结果,确定所需清洗配方。当RO膜上的污染物确定后,我们可以选择膜制造商提供的系列配方,选择较为合适的一种或两种配方;或者选择特殊配方(当 RO 膜被特殊的污染物污染时,采用普通的配方效果欠佳,或者从经济性角度比较时,特殊配方较为经济)。目前,国内外有许多反渗透膜元件清洗的专用药剂。
3.8 在反渗透专用清洗设备上用以上清洗剂结合物理处理清洗手段进行试验性清洗,以选择恰当的清洗配方和清洗程序。
3.9 确定清洗方法,对以上所有膜元件进行处理。
3.10 对清洗后的膜元件进入测试平台进行测试并作记录,不符合要求的将重新送入清洗设备进行处理。
3.11 整理清洗数据资料,写出清洗总结报告。
在反渗透的污染控制中,最根本的措施在于以反渗透为核心的水处理系统的设计及制造安装过程、反渗透系统各种耗材的选择、运行管理水平等方面的控制。这些方面的良好把握对反渗透系统的安全健康运行起着至关重要的作用。
当然,当反渗透系统发生严重污染时,首先采取的措施一定是要分析污染的原因、查找解决污染的方法,并通过恰当的途径在最短的时间内对反渗透系统进行清洗,因为随着时间的延长,意味着清洗难度的下降。
10. 什么是反渗透
1、 反渗透现象 渗透是指一种溶剂(即水)通过一种半透膜进入一种溶液或是从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然渗透。但是在浓溶液一边加上适当的压力,即可使渗透停止,此时的压力称为该溶液的渗透压。若在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力,扭转自然渗透方向,把浓溶液中的溶剂(水)压到半透膜的另一边稀溶液中,这是和自然界正常渗透过程相反的,此时就称为反渗透。 渗透是在所有活细胞中存在的一种自然过程,水可以透过半透膜而悬浮固体、盐类、大分子物质被截留,这些半透膜的孔径大概在0.0005微米左右。 渗透过程-在纯水溶液和盐溶液两种环境之间,水分子有从纯水溶液向盐溶液渗透的倾向。水流通过半透膜从纯水溶液向盐溶液渗透,该过程的作用力是两种环境的浓度差。 反渗透过程-膜渗透过程中,在盐溶液的方向施加压力可以使渗透过程反向进行。外加压力的作用下,水透过半透膜与溶液中的离子分离,当渗透过程进行到一定程度时,渗透压与外加压力相等后反渗透过程结束。 在实际应用中,在反渗透压力显著上升前盐溶液需要不断更换。为有效利用切向流理论,半透膜表面的溶液需要不断更新,因此,商业膜组件设计有一个进水口和两个出水口,进水口众作为给水入口,而出水出口分别作为处理后纯水和浓缩液的排出口。 渗透现象早在1748年已由Abbe Nollet首次得到证明,直到20世纪50年代,科学家们才开始利用反渗透或超滤作为溶液中溶质和溶剂的有效分离方法,并使其成为一种实验室技术。 2、反渗透技术 反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”。 反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其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。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),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(去除率高达97-98%)。