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氧分子能通过反渗透膜

发布时间:2021-12-19 13:40:00

A. 水分子是如何通过RO反渗透膜的

所谓渗透,就是正常的情况下,是由淡水侧往浓水侧渗透,而“反”渗透就是给浓水侧施加高压,以高压使浓水侧往淡水侧水渗透,说白了就是硬硬把水压过去,称为反渗透。
是不是吹牛我不知道,我了解的反渗透膜是可以截留所有可溶性盐和分子量大于100的物质,否则如果反渗透膜孔径过大,那脱盐率又怎么解决呢。

B. 反渗透膜为何只让水通过,不让小分子通过

反渗透(Reverse Osmosis),是近40年发展起来的膜分离技术。20世纪60年代反渗透技术的崛起带动了整个膜分离技术的发展。用一张只透过水而不透过溶质的理想半透膜把水和盐水隔开,则出现水分子由纯水一侧通过半透膜向盐水一侧扩散的现象,这是人们所熟知的渗透现象。随着渗透现象的进行,盐水侧液面不断升高纯水侧水面相应下降,经过一定时间之后,两侧液面差不再变化,系统中纯水的扩散渗透达到了动态平衡,这一状态成为渗透平衡。π为盐水溶液的渗透压。渗透平衡时纯水相与盐水溶液相中水的化学势差等于零。如果人为地增加盐水侧的压力,则盐水相中水的化学势增加,就出现了水分子从盐水侧通过半透膜向纯水侧扩散渗透的现象。由于水的扩散方向恰恰与渗透现象相反,因此人们把这个过程称为反渗透。由此可见,若用一半透膜分隔浓度不同的两个水溶液,其渗透压差为π,则只要在浓溶液侧加以大于π的外压,就能使这一体系发生反渗透过程,这就是反渗透膜分离的基本概念。实际的反渗透过程中所加外压一般都达到渗透压差的若干倍。
目前膜工业上把反渗透过程分成三类:高压反渗透(5.6~10.5MPa,如海水淡化),低压反渗透(1.4~4.2MPa,如苦咸水的脱盐),和超低压反渗透(0.5~1.4MPa,如自来水脱盐)。反渗透膜具有高脱盐率(对NaCl达95~99.9%的去除)和对低分子量有机物的较高去除,有机物的去除依赖于膜聚合物的形式、结构与膜和溶质间的相互作用。
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C. 反渗透膜除去溶解气体

RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性的气体,首先氢气、氧气、CO、CO2等气版体分子直权径均小于水分子,另外机理上这些分子也不会被排斥,高压下很容易通过RO膜,但是水解后的碳酸氢根、碳酸根等离子不能通过,所以这部分气体会被除掉,一般与结合其他气体脱除的方法使出水达到苛刻的要求。

D. 反渗透膜能除氯离子吗

氯离子是可以透过反渗透膜的,而且对于反渗透膜没有影响。但是余氯
【余氯可分为化合性余氯(指水中氯与氨的化合物,有NH2Cl、NHCl2及NHCl3三种,以NHCl2较稳定,杀菌效果好),又叫结合性余氯;游离性余氯指水中的ClO-、HClO、Cl2等,杀菌速度快,杀菌力强,但消失快),又叫自由性余氯;总余氯即化合性余氯与游离性余氯之和】——网络
具有氧化性会对聚酰胺膜造成巨大影响,所以需要严格控制。
RO及NF进水中的游离氯要降到0.05ppm以下,才能达到聚酰胺复合膜的要求。

【除氯的预处理方法有两种,粒状活性炭吸附和使用还原性药剂如亚硫酸钠。在小系统(50-00gpm)中一般用活性碳过滤器,投资成本比较合理。推荐使用酸洗处理过的优质活性炭,去除硬度、金属离子,细粉含量要非常低,否则会造成对膜的污染。新安装的碳滤料一定要充分淋洗,直到碳粉被完全除去为止,一般要几个小时甚至几天。我们不能依靠5μm的保安过滤器来保护反渗透膜不受碳粉的污染。
碳过滤器的好处是可以除去会造成膜污染的有机物,对于所有进水的处理比添加药剂更为可靠。但其缺点是碳会成为微生物的饲料,在碳过滤器中孳生细菌,其结果是造成反渗透膜的生物污染。

亚硫酸氢钠(SBS)是较大型RO装置选用的典型还原剂。
将固体偏亚硫酸氢钠溶解在水中配制成溶液,商品偏亚硫酸氢钠的纯度为97.5-99%,干燥储存期6个月。BS
溶液在空气中不稳定,会与氧气发生反应,所以推荐2%的溶液的使用期为3-7天, 10%以下的溶液使用期为7-14天。从理论上讲,1.47ppm的SBS(或0.70ppm偏亚硫酸氢钠)能够还原1.0ppm的氯。
设计时考虑到工业苦咸水系统的安全系数,设定SBS的添加量为每1.0ppm氯1.8-3.0ppm。SBS的注入口要在膜元件的上游,设置距离要保证在进入膜元件有29秒的反应时间。推荐使用适当的在线搅拌装置(静态搅拌器)。
SBS脱氯反应:
Na2S2O5 (偏亚硫酸钠)+ H2O =2 NaHSO3 (亚硫酸氢钠) ·
NaHSO3 + HOCl =NaHSO4 (硫酸氢钠) + HCl (盐酸)·
NaHSO3 + Cl2 + H2O =NaHSO4 + 2 HCl
采用SBS脱氯的好处是在大系统中比碳过滤器的投资较少,反应副产物及残余SBS易于被RO脱除。
SBS
脱氯的缺点是需要人工混合小体积的药剂,在脱氯系统没有设计足够的监测控制仪器时增加了氯对膜的威胁,而且在少数情况下进水中存在硫还原菌(SBR),亚硫酸会成为细菌营养帮助细菌的繁殖。SBR通常在浅层井水厌氧环境下有发现,硫化氢(H2S)作为SBR的代谢产物会同时存在。

E. 气体可以通过反渗透膜吗

反渗透膜是通过分子大小来实现分离的,就看气体的分子大小,当分子大小小于膜孔径时肯定是可以通过反渗透膜的。

F. 0.4纳米的水分子怎么能够穿过0.1纳米的反渗透膜

反渗透膜前都有水泵加压,强行把水分子挤过去。

G. 反渗透出水的含氧量 反渗透膜能阻挡水中的氧分子吗,出水会不会含氧量降低

其实反渗透膜只是物理性质的过滤而已,过滤细度0.0001微米,根本不能阻碍氧分子的透过,所以并不影响出水的含氧量,谈不到降不降低的。

H. 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。

I. 水分子是怎样透过反渗透膜的

形成氢键模型
膜的表面很致密,其上有大量的活化点,键合一定数目的结合水,这种水已失去溶剂化能力,盐水中的盐不溶于其中。进料中的水分子在压力下可与膜上的活化点形成氢键而缔合,使该活化点上其他结合水解缔下来,该解缔的结合水又与下面的活化点缔合,使该点原有的结合水解缔下来,此过程不断地从膜面向下层进行,就是以这种顺序型扩散,水分子从膜面进入膜内,最后从底层解脱下来成为产品水。而盐是通过高分子链间空穴,以空穴型扩散,从膜面逐渐到产品水中的,但该模型缺乏更多的关于传质的定量描述。
Donnan平衡模型
膜为固定负电荷型,据电中性原理及膜和溶液中离子化学位平衡,一般认为借助于排斥同离子的能力,荷电膜可用于脱盐,一般只有稀溶液,在压力下通过荷电膜时,有较明显的脱盐作用,随着浓度的增加,脱盐率迅速下降。二价同离子的脱除比单价同离子好,单价同离子的脱除比二价反离子的好。该理论以Donnan平衡为基础来说明荷电膜的脱盐,但Donnan平衡是平衡状态,而对于在压力下透过荷电膜的传质,还不能从膜、进料及传质过程等多方面来定量描述。
除上述模型,许多学者还提出不小另外的模型,如脱盐中心模型,表面力-孔流模型,有机溶质脱盐机理等

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