反渗透方法浓缩废水的原理

Ⅰ 反渗透水处理的原理

一、工作原理：

反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。



渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。

在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%
二、反渗透优点:

连续运行，产品水水质稳定

无须用酸碱再生

不会因再生而停机

节省了反冲和清洗用水

以高产率产生超纯水(产率可以高达95%)

无再生污水，不须污水处理设施

无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施

减小车间建筑面积

使用安全可靠，避免工人接触酸碱

减低运行及维修成本

安装简单、安装费用低廉

Ⅱ 反渗透系统是什么原理

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，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。
反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水；水的软化处理；废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。

基本原理编辑
把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压，渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。

优先吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。

氢键理论
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。

Ⅲ 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。

Ⅳ 反渗透水处理原理有什么呢么

反渗透水处理原理：

反渗透水处理是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力专为推动力的膜分离技属术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力离加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%，它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备，饮用纯净水生产，锅炉给水等过程，在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

反渗透水处理原理图如下：

Ⅳ 反渗透水处理设备的工作原理

反渗透是最精密的膜法液体分离技术，在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗回透压答，当高于自然渗透压的操作压力加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%，它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备，饮用纯净水生产，锅炉给水等过程，在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。

Ⅵ 反渗透法的软化原理

格瑞水务为您解答：反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般指专水)通过反渗透属(或称半透膜)而分离出来，因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透，根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透法达到进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透主要对象是分离溶液中的离子范围，反渗透法由于分离过程不需加热，没有相的变化，具有耗能少，操作简单适应性强，应用范围广等特点，在水处理中应用范围日益扩大，成为水处理技术的重要方法之一，卷式元件是根据反渗透原理，将半透膜、导流层、格网按一定的排列粘和在有派孔的中心管上形成元件。原水从元件一端进入格网层，在经过格网时，在外界压力作用下，一部分水通过半透膜的孔，渗透到导流层内，在顺导流层的水道流到中心管的排孔，经中心管排出。剩余部分(称为浓水)从格网另一端排出

Ⅶ 反渗透原理是什么

反渗透又称逆渗透，是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。

因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

特点：

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，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。

以上内容参考：

网络-反渗透

Ⅷ 什么叫反渗透,基本原理是什么

反渗透水处理设备是核心过滤设备采用反渗透的处理设备，反渗透工艺是精密的物理膜法分离技术，过滤孔径为0.1nm，通过加压去除除水分子外的其他物质。反渗透水处理设备工艺流程包括原水—石英砂过滤器—活性炭过滤器—增压泵—保安过滤器—反渗透主机—水箱—用水点。

Ⅸ 反渗透是什么原理

反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压
的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分
离，从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它
的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百
分之一）。
工作原理
反渗透亦称逆渗透（RO）。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
特点 常温条件下，可以对溶质和水进行分离或浓缩，因而能耗低； 杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机物杂质； 较高的水回用率； 分离装置简单，容易操作和维修。
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。

Ⅹ 深度揭秘反渗透纯水机为什么必须有废水

1、传统净水技术概述
传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质的“饮用水深度处理”日益受到人们的重视。
2、深度净水技术
目前的深度处理方法主要有活性碳吸附、臭氧处理和膜分离。膜分离中的微滤(NF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质，故单独使用时不能称之深度处理。
净水机采用目前净水行业最先进的反渗透技术。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。
二、反渗透膜的工作原理
把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜（反渗透膜）阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。我们通过反渗透过程，可以将水从浓度高的溶液流向浓度低的溶液。由于无机离子、胶体物质和大分子溶质无法通过反渗透膜，我们在这个过程中，将我们不不需要的物质留在了浓度高的溶液一端，而浓度低的一端就是我们得到的净化过的液体。
三、出水机工作过程中为什么要排废水
从前面的介绍，我们已经知道了，纯水机的核心部件反渗透膜在工作的过程实际上是一个液体浓缩的过程，水中的含盐量随着水流过反渗透膜表面不断的增加，水的渗透压也不断的增加。当渗透压增加到增压泵的压力时，水就不能通过反渗透膜流入净水一端。另外由于水中矿物质浓度的不断增加，一些款物质（如碳酸钙、硫酸钙、硅）就会在反渗透膜表面沉积下来，并堵塞反渗透膜的孔隙，导致反渗透膜产水量下降和脱盐率（反渗透膜去除水中无机盐的能力）下降。纯水机工作的过程中要避免以上现象的发生，所以所有的在应用的反渗透膜都有一个能将进水制成产品水的比例，称之为“回收率”。
回收率=产品水量÷进水量×100%
如果在一个反渗透系统中，拥有高产水量从而意味着反渗透膜系统有着较高的回收率。通常我们可以通过增加串联的反渗透来提高系统的回收率，但是家用纯水机通常只采用一只反渗透膜，这也意味着目前市面上销售的几乎所有的纯水机的合理系统回收率都是一样的，任何高出这个合理值的产品都是设计不合理的产品，都是以降低反渗透膜使用寿命为代价的。目前较为合理和经济的回收率是30% 。
四、目前有减少纯水机废水量的办法吗？
目前市面上有很多声称无废水或少废水的纯水机产品。目前市面上有3中常用的方案，现在来分析下可行不。
1、通过将废水回流到纯水机的进水端。
通过前面的介绍，我们已经知道了，反渗透制水的过程实际上是一个浓缩的过程，制水过程中，必须把系统中浓缩后的盐分排掉才能保持系统的稳定。如果把净水机的废水回流至纯水机的进水端，这意味着，对于纯水机这个系统，只有盐分流入，没有盐分排除，净水机内水的含盐量会迅速的增加，最终导致水的渗透压超过增压泵所提供的压力，导致净水机不制水。同时由于含盐量的增加，部分难溶矿物质开始在膜表面沉积，导致反渗透膜的堵塞并的损坏，这种损坏通常是不可逆的，只有更换反渗透膜。
2、定时间断性的排放废水
市面上有很多这样的产品，净水机工作个几分钟，排几十秒的废水。这种方法同样的不可取，在净水机不排废水的时间段内，反渗透膜的回收率是100%，目前世界上没有一种反渗透膜能做到100%的回收率。这样使用的结果就是水中的微量难溶盐分迅速的在膜表面沉积下来，并导致反渗透的堵塞和严重的缩短反渗透膜的使用寿命。这类机型，通常用户6个月就必须更换反渗透膜，而一个合理的系统，反渗透的使用寿命通常在3年左右。
3、将废水储存起来，另作他用
这种办法是用一个较大的压力桶将废水储存起来，等需要使用的时候在放出来使用。这种办法是目前唯一可行的办法，因为它实质上没有改变净水机的运行参数。