A. 反渗透RO学习笔记和思考(比较RO,超滤,纳滤的区别)
学习反渗透 RO 技术,比较超滤和纳滤的区别,是解决水处理问题的关键。反渗透 RO 技术的英文名称是 Reverse Osmosis,简称 RO,它是一种以压力差为推动力的薄膜分离技术,可以有效去除水中的盐分和大部分杂质,包括病毒、细菌、重金属和有机物。理解水分子、甲醇分子、离子半径、细菌和病毒的尺寸对于理解反渗透 RO 技术至关重要。
水分子的直径约为 0.29nm,而甲醇分子直径约为 0.38nm。通过 3A 和 4A 分子筛的处理,可以更容易理解为什么在甲醇脱水的工艺中使用 3A 分子筛。因为 3A 分子筛的孔径约为 0.3nm,可以吸附甲醇中的水分子而不吸附甲醇,实现深度除水。此外,基于化学知识,我们知道具有相同电子层结构的离子,核电荷数越小,半径越大。因此,硬水中钙、镁离子的直径约为 0.5nm,而钠离子直径更大。
病毒的直径通常在 50~100nm 之间,细菌直径在 500~5000nm 之间,都远大于反渗透膜的孔径为 0.0004μm 或 0.4nm。因此,反渗透膜过滤病毒和细菌非常有效。然而,反渗透膜的脱盐率受到限制,钙镁离子由于在水中含量高,有一定透过率。TDS 小于 50 时,可以判断滤膜正常,无需更换。
超滤膜的孔径通常在 1~100nm 之间,可以去除胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。然而,它不能去除病毒和细菌,因此超滤后的水需要煮沸后饮用。而纳滤膜的孔径在 1nm 以上,通常为 1~2nm,能够有效去除有机物和部分盐分,但钙盐和镁盐难以去除。纳滤膜可以完全去除病毒和细菌,但作为直饮水时,TDS 指标不可靠,不推荐。
反渗透膜的运行压力通常在 12-70bar 之间,而纳滤膜和超滤膜的运行压力分别为 3.5-30bar 和 1-7bar。净水器的 G 指标表示一天的制水量,例如 400G 表示一天可生产 1512 升的纯净水。
反渗透 RO 技术在净水器中的应用提供了可靠和高效的方法,TDS 值在 50ppm 以下的反渗透净水器可以放心使用。了解 TDS 值有助于判断滤膜质量,购买 TDS 测试笔作为辅助检测手段。反渗透 RO 膜的更换应以 TDS 值为准,后置活性炭的更换则按照时间周期。根据市场动态和设备老化情况,适时考虑更换设备或耗材。
在选择反渗透 RO 系统时,应考虑设备的稳定性和市场占有率,以及耗材成本,而不仅仅是追求新功能。对于 DIY 爱好者,购买可靠套管自行制作滤芯也是个选项。随着技术进步和市场变化,持续关注市场行情和动态是明智之举。
B. 姘村勭悊鎶鏈 | RO鍙嶆笚閫忚啘銆佽秴婊よ啘銆佺撼婊よ啘鐨勫尯鍒
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C. 净水领域,超滤、纳滤、RO反渗透的区别是什么
超滤器简称UF,超滤器能截留0.002~0.1微米之间的颗料和杂质。
反渗透设备简称RO设备,过滤精度为0.0001微米,反渗透技术是目前世界上最选进的膜分离技术,它能有效阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分的的透过。反渗透复合膜的脱盐率一般大于98%。
纳滤设备简称为NF,纳滤是一种特殊而又有前景的膜分离设备,它的截留物质的大小约为0.001微米,纳滤的操作压力介于超滤和反渗透设备之间,截留有机物的分子量约为200~400左右,截留溶解性盐的能力为20~98%,对单价阴离子盐溶液的除盐率纸于高价阴离子盐溶液。
D. 超滤、纳滤、RO膜反渗透 净水器到底应该怎么选
净水器选购指南
在选择净水器时,首先要了解前置过滤器仅是粗过滤设备,如果想获得直饮水,就需要使用净水器。
净水器的过滤效果由过滤膜决定,也就是我们常说的滤芯。市面上常见的过滤膜技术有超滤、纳滤和RO反渗透三种。
RO反渗透净水技术最初用于太空舱解决宇航员用水问题,也被应用在海水淡化和污水处理中。它的原理是利用压力使水分子逆向渗透,从而产生纯净水。但该技术需要通电运作,并产生废水,约1:1到1:3的比例。
超滤膜适用于过滤大部分水中的杂质,但对重金属离子无效。纳滤膜则介于超滤和RO反渗透之间,能够排除有害重金属,同时保留有益矿物质。
RO反渗透净水器的优点是过滤后水接近纯净水,可直饮,但缺点是废水量大,需要用电,出水速度慢。超滤和纳滤则成本较低,出水快,但超滤无法过滤重金属,纳滤需要通电,产生废水。
选择净水器应根据不同的房屋和家庭情况。新建住宅小区或用水泵供水的,选择超滤净水器或滤水壶即可。对于水质差的二手房或新小区高层供水,推荐购买RO反渗透净水器确保饮水安全。
纳滤净水器过滤效果不稳定,受滤网质量影响,且无法完全去除重金属离子。虽然可以保留有益矿物质,但产生的废水比例大,出水速度慢。
推荐几款进口净水器:汉斯希尔、怡口、蓝飘尔和悠口。汉斯希尔采用五级RO膜过滤技术,废水率低,带有换芯提示,无桶设计。怡口水流量大,废水率低,RO芯寿命长。蓝飘尔RO膜反渗透净水器稳定,过滤效果好。悠口超滤直饮机过滤精度高,性价比高。
E. 膜分离实验设备的种类
膜是具有选择性分离功能的材料.利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、内浓缩的过程称作膜容分离.它与传统过滤的不同在于,膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物理过程,不需发生相的变化和添加助剂.膜的孔径一般为微米级,依据其孔径的不同(或称为截留分子量),可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜,根据材料的不同,可分为无机膜和有机膜,无机膜主要还只有微滤级别的膜,主要是陶瓷膜和金属膜.有机膜是由高分子材料做成的,如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等.
F. 膜分离四大膜分离技术
膜分离技术根据孔径大小分类,分为微滤、超滤、纳滤和反渗透。微滤和超滤都属于精密过滤,超滤膜孔径在0.05um至1nm之间,截留分子量范围在1000~300000,对细菌、病毒等微生物具有高效去除效果,且占地少,通水量可增加一倍,适合城市水厂改扩建。
超滤技术是水质生物安全的有效手段,能有效去除细菌、病毒,减少消毒剂使用量,降低二次污染问题。经过东丽超滤膜处理后的水,出水浊度在0.1度以下,微生物安全性得到保证。
纳滤膜孔径为几纳米,截留分子量在80~1000的范围内,对无机盐有一定的截留率。反渗透技术是水处理领域最高端的单项处理技术,能够阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,处理后的水质较好。纳滤和反渗透是深度处理的有效手段,可解决化学污染和有机污染问题。
微滤、超滤、纳滤和反渗透这四种类型的膜分离技术广泛应用于水处理过程的终端过滤、工业给水的预处理和饮用水的处理。近年来,我国在膜组件及相应配套设备方面取得了较大进步,虽然在品种系列化和质量上与国外先进技术存在一定差距,但国内产品已经具备替代进口同类产品的水平。膜分离技术在化工、医药、分析检测和环保等领域获得了广泛应用和认可,取得了良好的经济、社会和环境效益。
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
G. 水处理基本知识 闲聊反渗透(RO),电渗析(ED),电去离子(EDI)
水处理技术在这几十年里发展迅速,膜分离技术的创新和工艺应用尤为突出。这种技术已在纯水制备、工业废水处理(包括中水回用)和海水淡化等领域得到广泛应用。
膜分离技术包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)和电去离子(EDI)等。在前面的文章中,我们已经对微滤、超滤、纳滤和反渗透进行了简单介绍和对比。今天,我们将重点介绍和对比反渗透、电渗析和电去离子技术。
一、名词解释
反渗透:简称RO,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。当施加的压力超过溶液的渗透压时,溶剂会逆向渗透,从而在膜的低压侧得到渗透液,在高压侧得到浓缩液。
电渗析:简称ED,是利用半透膜的选择透过性来分离不同溶质粒子的方法。在电场作用下,溶液中的带电溶质粒子通过膜而迁移,这种现象称为电渗析。
电去离子:简称EDI,又称电除盐或填充床电渗析,是一种将电渗析与离子交换有机结合起来的一种水处理技术。
二、工作原理
①反渗透工作原理:当两种不同浓度的溶液由一个RO膜隔开时,渗透现象会自然发生。渗透压将水压过RO膜,水将浓度较高的溶液稀释,最后达到浓度平衡。
②电渗析工作原理:在外加直流电场作用下,利用离子交换膜的透过性,使水中的阴、阳离子作定向迁移,从而达到水中的离子与水分离的一种物理化学过程。
③EDI工作原理:EDI是一种将电渗析法与离子交换法结合起来的一种水处理方法,它兼有电渗析技术的连续除盐和离子交换技术深度脱盐的优点,又避免了电渗析技术浓差极化和离子交换技术中的酸碱再生等问题。
三、技术特点及应用场景
反渗透的应用场景非常广泛,包括工业纯水/超纯水制备、食品/医疗/实验室纯化水制备、工业废水/生活污水净化、海水/苦咸水淡化和纯净水制备等。
电渗析的应用场景主要在海水浓缩、苦咸水淡化、工业废水回用和工业提纯浓缩分离等领域。
EDI的应用场景相对较窄,但凭借其高效简便的特点,在纯水制备方面发挥着越来越大的作用。
总的来说,RO、EDR和EDI三者之间既有竞争又有合作的关系。其中,RO和EDI技术的合作已成为当今超纯水制备的主流技术。
听上去很绕口,简单说就是自来水很便宜,如果回用就不要太计较差不多就行了。污水处理很贵,如果要处理,浓缩越高比例越好,一切向钱看!小型设备就更别说了,完全赚不回来本啊,此处应该有表情。
常见问题解答:既然EDI技术是结合了电渗析和离子交换技术的水处理方法,为什么生产18M超纯水时系统还需要额外配置抛光混床树脂装置?答:系统需要配置抛光组主要原因是EDI产水电阻率不能稳定达到18MΩ*cm。而EDI不能稳定达到这个产水水质的主要原因也就是它是结合了电渗析和离子交换两种技术,在享受连续除盐和无需酸碱再生带来便利的同时,也降低了在离子交换方面的极致除盐。而18M的产水水质要求又极其苛刻,几乎不允许任何盐分的存在,客观上导致EDI的产水不能稳定达到18MΩ*cm,但是长期稳定产水电阻率达到15MΩ*cm还是相当有保障的。
写在最后:电渗析技术个人接触的比较少,所以只能在此简单的聊聊概念,后期如有机会多接触再补充。部分资料来自网络,大多数来自网络,图文如果侵权联系本人删除,谢谢。
补充一个常见名词DI水:Deionized Water,既去离子水。广义的DI水=纯水,狭义的DI水=超纯水。所以一般涉及到DI水的问题,都需要明确DI水的具体水质要求。
H. 透析,微滤,超滤,纳滤,反渗透,电渗析,渗透气化等膜分离技术各自的特点
1.透析(dialysis)是通过小分来子经过半源透膜扩散到水(或缓冲液)的原理;
2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;
3.超滤技术的优点是没有相的转变,无需添加任何强烈的化学物质,可以在低温下操作,过滤速度较快,便于无菌处理等,一般用于预处理;
4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐,集浓缩与透析于一体;
操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析,使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多;
5.反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点;
6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;
7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。