❶ 反渗透膜的分离原理是什么
要了解反渗透法原理,先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象,当两版种含有不同浓权度盐类的水,用一张半渗透性的薄膜分开时就会发现,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,这一过程也称为自然渗透。
但如果在含盐量高的水侧,施加一个压力,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,可以使水向相反方向渗透,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到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。
❷ 反渗透技术是什么有什么特点
反渗透技术是世界上世纪六十年代后期开始应用的一项新技术。反渗透(RO)亦称逆渗透,主要由高压泵和反渗透膜两部分组成。在足够高压力的情况下,除水分子外、水中其他矿物质、有机及各种离子几乎都被拒之于膜外,并被高压水流冲出。
它已成为现代纯水、高纯水制备、海水淡化、苦咸水淡化及其他行业分离工程中重要的技术设备。电渗析技术从五十年代确立以来,在工程技术应用过程中迅速崛起,在海水淡化苦咸水脱盐、海水浓缩制盐、废水处理以及食品、医药、电子、电力等行业中所起的作用与日俱增。它以许多出色的应用实例,证实了其在技术上的先进性以及其他分离方法所不能替代的若干优异的特点.
1、
耗能低,经济效益显著。实践证明将2000-5000mg/L的苦咸水脱盐至5000mg/L的饮用水是最经济的。
2、系统应用灵活,操作维修方便根据不同的条件要求,可以灵活地采用不同形式的系统设计,并联可增产水量,串联可提高脱盐率,循环或部分循环可缩短工艺流程。在运行过程中,控制电压、电流、浓度、流量、压力与温度几个主要参数,可保证稳定运行。
3、
不污染环境。
4、
使用寿命长。膜一般可用3-5年,电极可用7-8年,隔板可用15年左右。
5、
原水率高。海水、高浓度苦咸水回收率可达到60%以上。一般苦咸水回收率可达65%-80%。
❸ 反渗透设备的性能特点、结构类型及选型要求
反渗透设备选型
一、反渗透简介
反渗透又称高滤(Hyperfiltration)是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术。由于它具有物料无相变、能耗低、设备简单、常温操作和适应性强等特点,经过四十多年的发展,已被广泛地应用于国民经济的各个领域。从膜、组件及装置研制到开发,反渗透技术已成为一项成熟的膜分离技术,它不仅应用于海水和苦咸水的淡化,而且在电子、石油化工、食品、医疗卫生、环境工程以及国防等领域发挥着重要作用。
反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术,是目前最为先进的膜分离技术。反渗透膜是在压力差为推动力的作用下,只允许通过水分子而阻挡各种溶质和固体颗粒的半透膜,我公司主要选用海德能、陶氏、世韩、东丽等进口反渗透膜。
影响反渗透设备脱盐率和正常工作的主要因素:
1.离子价数:脱盐率随着离子价数的增加而提高,二价、三价盐的脱盐率要高于单价盐;
2.分子大小:脱盐率随分子直径的增加而提高;
3.原水温度:原水温度升高时,由于水的粘度降低脱盐率提高;
4.原水浓度:原水浓度提高时,脱盐率下降;
5.工作压力:工作压力提高时,脱盐率有所提高但不明显;
6.PH值:酸性条件下虽然膜不容易堵塞,但脱盐率要有所下降;
7.溶解气体:可溶解性气体在游离状态下容易渗透而不脱除CO2、SO2、O2、Cl2、H2S等;
8.氢键趋势:对于含有强氢键的化合物,脱除率很低,如水、酚和氨等;(也正因此才实现脱除水中杂质和溶解物而达到水与其他物质分离的目的;
9.有机物质:水中的有机物对膜有污染作用,有机物越多膜的性能越易变坏;
10.水的硬度:水的硬度越高膜越容易堵塞,对于高硬度水应先软化处理,降低硬度再进反渗透;
11.固体颗粒:固体颗粒对反渗透膜的危害极大,必须进行预处理;
12.微生物:水中的微生物、细菌对膜有危害,必须进行预处理(本公司采用超率膜进行处理,在国内处于先进水平);
13.氧化物:金属氧化物进入反渗透不能进行自行清除,应定期化学药物清除。
应用范围
*海水淡化、苦咸水淡化、饮用水降氟;
*饮用纯净水的制取;
*锅炉用软化水、去离子水的制取;
*制药用水的制取;
*电子工业用超纯水的制取;
*液体分离、浓缩、贵重物体的回收。
反渗透设备的规格型号要根据用户提供的原水水质、产水要求、产水量及所使用的反渗透膜的规格型号共同组成,我公司可根据用户提供的原水水质化验报告单(或提供水样由我公司化验),利用反渗透设计软件进行设备的工艺设计和选型,根据单位时间的产水量确定的设备型号有:0.5T/H、1.0T/H、1.5T/H、2.0T/H、
3.0T/H、4.0T/H、5.0T/H、10T/H、15T/H、20T/H、30T/H、40T/H、50T/H、60T/H、100T/H。根据用户要求各型号还可设计成双级反渗透,为用户提供高质量的纯水。
二、反渗透原理
按照渗透原理,在半透膜的两边存在一个“化学势”的差值,通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。当平衡重新建立时,在半透膜的两侧形成了一个水位的差即净压差,这个压差便是渗透压。渗透压是溶液本身的性质,取决于溶液浓度,与半透膜没有关系。渗透压与溶质浓度之间的关系为:
Posm=1.19(T+273)×∑(mi)……………………………(1)
式中:Posm………………………渗透压(psi);
T……………………………温度(℃);
∑(mi)………………………溶液中所有溶质的总摩尔浓度;
在有半透膜的容器中,纯水透过半透膜流向盐水一侧,这种现象称之为渗透,直到达到新的平衡建立。这时膜两侧的静压差就是渗透压,当在盐水一侧施加一个外加压力,原有的平衡会受到影响。外加压力将会使盐溶液一边的化学势增加,使盐水中的水透过半透膜流向纯水一边。这种现象便是反渗透。反渗透过程的驱动力是外加压力,反渗透分离所需能量与盐水的浓度直接相关。因此,从盐水中反渗透出纯水,盐的浓度越高,所需能耗也越高。
■水的传递
水通过半透膜的速率由下式确定:
Qw=(△P-△Posm)×Kw×S/d………………………(2)
式中:Qw…………………………纯水透过膜的速率;
△P…………………………膜两侧压力差;
△Posm………………………膜两侧的渗透压差;
Kw…………………………膜的纯水渗透系数;
S……………………………膜面积;
d……………………………膜厚度。
(2)式通常被简化为:
Qw=A×(NDP)…………………………………………(3)
式中:A……………………………膜常数;
NDP………………………跨过膜的水传质总驱动压力或总驱动力。
❹ 实现反渗透分离的条件是什么
分离膜,和压力
❺ 反渗透设备特点
反渗透设备的技术原理是什么?
反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般内常指水)通过反渗透膜(一种半透容膜)而分离出来,方向与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围,无需化学品即可有效脱除水中盐份,系统除盐率一般为98%以上。所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式,也已成为了主流的预脱盐工艺。
反渗透设备具备哪些特点?
1、无需大量化学药剂处理、无化学废液排放、无环境污染;
2、自动换程序高,遇故障自动停机,具有自动化保护功能;
3、可连续运行制水,系统简单,操作方便,产水水质稳定;
4、设备占地面积小,结构紧凑,运行可靠,产水水质高。
❻ 反渗透膜分离技术具有哪些特点
1. 在常温不发生相变化的条件下,可以对溶质和水进行分离,适用于对热敏感回物质的分离、浓缩,并且与有相答变化的分离方法相比,能耗低
2. 杂质去除范围广,不仅可以去除溶解的无机盐类,而且还可以去除各类有机物杂质
3. 脱盐率高
4. 由于只是利用压力作为膜分离的推动力,因此分离装置简单,易操作、控制和维护
5. 反渗透膜对进水水质有一定的要求,如:浊度、污染密度指数和余氯等。在深圳恒通源看到的
❼ 何谓反渗透膜分离过程,其特点有哪些
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。因为它和回自然渗透的方向相反答,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。
比较常用的是溶解扩散原理,使用和设计主要是看水质、系统载荷、软件使用、清洗。
❽ 反渗透法的特性
反渗透方法可以从水中除去90 %以上的溶解性盐类和99 %以上的胶体微生物及有机物等。尤其以风能、太阳能作动力的反渗透净化苦咸水装置,是解决无电和常规能源短缺地区人们生活用水问题的既经济又可靠的途径。反渗透淡化法不仅适用于海水淡化,也适合于苦咸水淡化。现有的淡化法中,反渗透淡化法是最经济的,它甚至已经超过电渗析淡化法。由于反渗透过程的推动力是压力,过程中没有发生相变化,膜仅起着“筛分”的作用,因此反渗透分离过程所需能耗较低。在现有海水和苦咸水淡化中,反渗透法是最节能的。反渗透膜分离的特点是它的“广谱”分离,即它不但可以脱除水中的各种离子,而且可以脱除比离子大的微粒,如大部分的有机物、胶体、病毒、细菌、悬浮物等,故反渗透分离法又有广谱分离法之称。 与其他水处理方法相比具有无相态变化、常温操作、设备简单、效益高、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。反渗透法脱盐率及产水纯净程度都比电渗析法高,出水水质优于我国《生活饮用水卫生标准》,对高氟低矿化度苦咸水通过反渗透法淡化,出水水质可达到我国《饮用纯净水卫生标准》。有资料表明,反渗透法淡化苦咸水的能耗———电耗、水耗均低于电渗析法,而且反渗透法设备结构紧凑、占地面积小、运行效果稳定可靠、符合“清洁生产”要求,反渗透法是较其他方法更为合理、有效的苦咸水淡化方法。
采用反渗透法对不同含盐量的苦咸水进行脱盐淡化,淡化过程中,系统运行稳定。系统的脱盐率达96 %以上,淡化水水质达到国家生活饮用水标准。反渗透系统苦咸水淡化装置具有较强的适应性,可根据原水的水质情况,调整运行参数来实现对不同含盐量的苦咸水连续进行处理。该装置高度集成化,可望成为定型的成套设备。 在水处理方面使用反渗透技术在全世界的公认度:
1、Harvard美国哈佛大学医学院检验合格。
2、美国国家卫生试验所检验标准。
National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
3、美国LOMA LINDA大学医学院检验合格。
4、美国加洲ORANGE COUNTY自来水管理局奖赏。
5、Dr.T.C.McDANIEL美国医学学会推荐。
6、Wcts检验合格。
7、CCEL检验超标准。
8、NASA美国太空总署采用航天飞机装备。
9、Coca cola(可口可乐)公司采用。
10、美国海军采用使海水变淡水。 给水预处理对反渗透法安全运行是至关重要的。无论地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有机物和无机物。虽然反渗透能截留这些物质,但反渗透主要是用来脱盐。如果反渗透给水中含有过多的浊度、悬浮物质,这些物质将会淤积在膜表面上,此外还可使水中硬度过高而结垢,这些将使流道堵塞,造成膜组件压差增大、产水量和脱盐率下降,甚至使膜组件报废的严重结果。另外不同膜材料具有不同的化学稳定性,它们对p H、余氯、温度、细菌、某些化学物质等的稳定性也有很大的影响,对给水预处理的要求也不同。一般来讲,膜组件生产厂商均会提出给水水质指标。这些指标包括:
(1) 淤泥密度指数( S D I) 。该指数能较好地反映给水中胶体、浊度和悬浮物的含量,给水预处理后, S D I 越低对膜组件的使用年限越长, 一般要求S D I ≤4 。降低给水中的S D I ,可采取絮凝、沉淀、过滤等方法。
(2) p H。复合膜耐p H 范围较宽(2~11) ,而三醋酸纤维素耐p H 范围较窄(3~8) ,超过规定范围膜易水解。调节p H 的另一个目的是降低给水中的碱度。
(3)碱度。碱度是度量水样中和酸的能力,能与酸中和的物质是氢氧根离子、碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐和磷酸盐等,碱度与氢氧化物和碳酸盐结垢有密切关系。碱度过高就必须用酸中和加以破坏。
(4) 温度。不同膜材料的耐温能力有所不同。如复合膜耐温可高达45 ℃,而三醋酸纤维膜则不能超过35 ℃,水温度过高还会增加膜的压密性,膜组件产水量会大大下降。此外较高的水温( 超过25 ℃) 会加速细菌的繁殖,这时更要注意灭菌措施。
(5) 铁锰的含量。铁、锰易造成膜面上污垢的沉积。
(6) 硫酸盐。硫酸盐(如CaSO4 ) 不易清除,当硫酸盐和钙、镁含量较高时,必须注意加防垢剂,严格控制水的回收率。
(7) 硬度。硬度主要指钙离子和镁离子的含量,它是碳酸盐垢和硫酸盐垢的主要成分。通过计算水中Lange2lier 饱和指数、Stiff 和Davis稳定指数可判断结垢的趋势。
(8)余氯。加氯灭菌也是反渗透淡化过程中不可少的过程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差别。三醋酸纤维素耐氯性能较好,可耐1. 0 mg/ L 的余氯,而复合膜则只能在低于0. 1 mg/ L 下运行。通过加入亚硫酸氢钠可以降低余氯。
(9)总有机碳( TOC) 。TOC 过多可能引起微生物的污染,特别是经过杀菌消毒过程,如水温较高,消毒分解的有机物,正是细菌的饵料,以致残存的细菌繁殖更快,醋酸纤维素膜对此非常敏感。降低给水中的TOC ,可通过活性碳吸附。 虽然反渗透系统运行已证明是可靠的,但产生的故障报道也不少,如给水预处理不当、没有按规定控制各种运行参数,均系操作不当引起。因此,反渗透淡化系统安全运行必须注意以下问题:
(1) 定期测试S D I 指数。S D I 过高,会造成膜组件的不可逆污染,缩短组件的寿命。
(2) 控制回收率。回收率过高,一方面使难溶盐的组分超过溶度积而结垢,另一方面组件里的浓水流速过低,易于产生浓差极化引起结垢,同时不利于把水中胶体、悬浮物等排出。
(3) 注意膜组件的压差。膜组件的初期压差是很小的,如若压差增大较快,预示膜组件被污染或结垢,必须查出原因,并予以纠正。
(4) 注意产水量和脱盐率的变化,通常与压差变化同时出现。如在短时间内,产水量和脱盐率明显变化,必须检查预处理系统运行是否正常,如加药量是否合适、过滤器是否漏砂等。 (1)反渗透系统对二价及多价阳阴离子的截留效果高于单价离子(表1) 。
表1 阴、阳离子截留率( %)
阳离子阴离子
Fe3 + Ca2 + Mg2 + K+ Na + SO2 -4 Cl - F - HCO -3
100. 0 98. 8 99. 5 98. 5 96. 5 98. 4 96. 4 96. 0 94. 7
(2 )反渗透系统对水质极差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦咸水中的溶解性总固体、总硬度、铁、锰、钙、镁、钾、钠、硫酸盐、氯化物、二氧化硅等无机盐的去除率为96 %~100 %;总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性固体等指标去除率大于 98 % ,出水水质优于国家和国际水质标准.
(3)反渗透系统对人体健康危害较大的氟化物去除率为96 % ,六价铬去除率为92. 5 %。
(4)反渗透系统对污染性及毒理学指标、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %~83 %,低于上述无机盐类去除率,但原水中污染性指标含量相对较低,40 %~83 %的去除率完全可以满足生活饮用水卫生标准要求。
(5) 苦咸水中,微生物含量在地表水、地下水中差异较大,反渗透系统对细菌总数检测的去除率从44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明显。
(6) 原水中毒理学指标及部分理化指标如铜、锌、铅、铬、镉、银、汞、硒、氰、挥发酚类、三氯甲烷、四氯化碳、苯并(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均较低,大都低于检验方法的检出下限,不做加标检验,难以从运行水质指标中确定反渗透器对它们的去除效果,但根据中国预防医学科学院环境卫生监测所1997年7 月对一些反渗透装置加标检验报告来看,上述指标的去除率绝大部分达到100 %。 锅炉补给水、除盐水设备------各种蒸汽锅炉、火力发电厂、热水炉、石化热力锅炉等补给水。
中水、废水回用设备------石油化工、钢铁、市政、纺织印染等工业领域的中水、废水回用。
电子工业用超纯水设备------单晶硅、半导体晶片切割制造、半导体芯片、半导体封装、引线框架、集成电路、液晶显示器、导电玻璃、显像管、线路板、光通信、电脑元件、电容器洁净产品及各种元器件等生产工艺用纯水。
一般工业用纯水设备-----镀膜玻璃、电镀、表面涂装、纺织印染、工业配液、工业产品清洗等用水。
生物医药行业用纯水设备-----针剂、粉针剂、大输液、生化制品用水、医用无菌水、口服液等符合GMP标准。
精细化工行业用纯水设备------化工工艺用水、化学药剂、化妆品等用纯水。
饮料、食品行业水处理设备---饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水、天然水、矿化水、啤酒生产用水、白酒勾兑用纯水。
苦咸水淡化、海水淡化设备。
膜分离设备--药物分离、回收、浓缩、提纯设备。
生活饮用水处理、宾馆、楼宇、社区优质供水设备、直饮水工程。
❾ 反渗透装置的应用领域及特点
反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的,具有以下几点显著特点:
·在常温不发生相变的条件下,可以对溶质和水进行分离,适用于对热敏感物质的分离、浓缩,并且与有相变化的分离方法相比,能耗较低。
·反渗透膜分离技术杂质去除范围广。
·较高的脱盐率和水回用率,可截留粒径几个纳米以上的溶质。
·利用低压作为膜分离动力,因此分离装置简单,操作、维护和自控简便,现场安全卫生。
应用领域:
反渗透膜技术在电厂锅炉补给水、电子、半导体行业超纯水处理、化工及制药行业的纯水处理、食品、饮料、饮用水处理、海水、苦咸水淡化、冶金、轻工业、电镀及皮革等行业的废水处理等行业内得到了广泛应用。
❿ 反渗透膜分离技术特点
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,回是反渗透技术的核心构件。反答渗透技术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。反渗透膜的膜孔径非常小,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。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。