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反滲透裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單、操作簡便、能耗低,在常溫下操作,易于工業(yè)化生產(chǎn)。80年代發(fā)明的復(fù)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,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(yè)、三廢處理等領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用。
影響因素 1、 進水壓力對反滲透膜的影響 進水壓力本身并不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅(qū)動反滲透的凈壓力升高,使得產(chǎn)水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當(dāng)進水壓力超過一定值時,由于過高的回收率,加大了濃差極化,又會導(dǎo)致鹽透過量增加,抵消了增加的產(chǎn)水量,使得脫鹽率不再增加。 2、 進水溫度對反滲透膜的影響 反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對進水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加水對通量也線性的增加,進水水溫每升高1℃,產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn)) 3、 進水PH值對反滲透膜的影響 進水PH值對產(chǎn)水量幾乎沒有影響,而對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間,脫鹽率達到高。 4、 進水鹽濃度對反滲透膜的影響 滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數(shù),進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導(dǎo)致脫鹽率下降。
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(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定,對離子及復(fù)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(xué)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。
復(fù)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(fù)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。
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(cè)的料液施加壓力,當(dāng)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(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)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(cè)得到淡水,在高壓側(cè)得到鹵水?!》礉B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(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:π=iCRT式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù);C為溶質(zhì)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(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備?!》礉B透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預(yù)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(yīng)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(jié)合制取高純水,其應(yīng)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。
反滲透膜的結(jié)構(gòu),有非對稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。可用于分離、濃縮、純化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。
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