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反滲透膜元件的保管條件 (1)新膜(使用前) ①膜元件一直保持在濕潤狀態(tài)。即使是在為了確認同一包裝的數(shù)量而需暫時打開時,也是在不捅破塑料袋的狀態(tài)下,此狀態(tài)應保存到使用時為止。 ②在超過10℃的氛圍中保存時也要避免直射陽光,選擇通風良好的場所。這時,保存溫度勿超過35℃。 ③如果發(fā)生凍結就會發(fā)生物理破損,所以要采取保溫措施,勿使之凍結。 (2)通水后膜元件 ①膜元件一直保持在陰暗的場所,保存溫度勿超過35℃,并要避免直射陽光。 ②溫度為0℃以下時有凍結的可能,要采取防凍結措施。 ③復合系列膜元件要用含有存用藥品(重亞硫酸鈉,500~1000mg/L,pH值3~6)的純水或反滲透過濾水進行浸泡。 ④無論在何種情況下進行保存時,都不能使膜處于干燥狀態(tài)。 ⑤保存液的濃度及pH值都要保持在上述范圍,需定期檢查。如果可能發(fā)生偏離上述范圍時,要再次調制保存液。
膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度,脫鹽層越致密脫鹽率越高,同時產(chǎn)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%(膜使用時間越長,化學清洗次數(shù)越多,反滲透膜脫鹽率越低。);對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小于100的有機物脫除率較低。
工作原理 對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜稱之為理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側流動,這一現(xiàn)象稱為滲透。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。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質,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于滲透壓的壓力時,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。 反滲透是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應用于各種液體的提純與濃縮,其中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,以獲得的純凈水。
復合膜很好地解決了上述問題,它可以分別針對致密層和支持層的要求選擇脫鹽性能好的材料和機械強度高的材料。從而復合膜的致密層可以做得很薄,有利于降低拖動壓力;同時消除了過渡區(qū),抗壓密性能好。
復合膜的特征是主要由以上兩種材料制成,它是以很薄的致密層和多孔支撐層復合而成。多孔支撐層又稱基膜,起增強機械強度的作用;致密層也稱表皮層,起脫鹽作用,故又稱脫鹽層。脫鹽層厚度一般為50nm,薄的為30nm。
原理: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。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。 反滲透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為:N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:π=iCRT式中i為溶質分子電離生成的離子數(shù);C為溶質的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數(shù);T為溫度?!》礉B透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備?!》礉B透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發(fā)展?,F(xiàn)已大規(guī)模應用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結合制取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
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