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RO反渗透介绍及影响反渗透膜和纳滤膜性能的因素有哪些?

2010-06-09 08:33:11

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      1. 盐浓度的影响
      渗透压是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数,盐浓度增加,渗透压也增加,因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。图4表明,如果压力保持恒定,含盐量越高,通量就越低,渗透压的增加抵销了进水推动力,同时如图4所示,水通量降低,增加了透过膜的盐通量(降低了脱盐率)。
 
      2. 回收率的影响,牡丹江反渗透水处理设备,牡丹江电子行纯水设备,牡丹江医疗水处理设备
通过对进水施加压力当浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向被逆转时,实现反渗透过程。如果回收率增加(进水压力恒定),残留在原水中的含盐量更高,自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同,这将抵销进水压力的推动作用,减慢或停止反渗透过程,使渗透通量降低或甚至停止(参见图5)。
      RO系统最大可能回收率并不一定取决于渗透压的限制,往往取决于原水中的含盐量和它们在膜面上要发生沉淀的倾向,最常见的微溶盐类是碳酸钙、硫酸钙和硅,应该采用原水化学处理方法阻止盐类因膜的浓缩过程引发的结垢。
 
      3. 定义
      回收率-指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。膜系统的设计是基于预设的进水水质而定的,设置在浓水管道上的浓水阀可以调节并设定回收率。回收率常常希望最大化以便获得最大的产水量,但是应该以膜系统内不会因盐类等杂质的过饱和发生沉淀为它的极限值。
      脱盐率-通过反渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率,或通过纳滤膜脱除特定组份如二价离子或有机物的百分数。
      透盐率-脱盐率的相反值,它是进水中溶解性的杂质成份透过膜的百分率。
      渗透液-经过膜系统产生的净化产水。
      流   量-流量是指进入膜元件的进水流率,常以每小时立方米数(m3/h)或每分钟加仑数表示(gpm)。浓水 流量是指离开膜元件系统的未透过膜的那部分的“进水”流量。这部分浓水含有从原水水源带入的可溶性的组份,常以每小时立方米数(m3/h)或每分钟加仑数表示(gpm)。
      通   量-单位膜面积上透过液的流率,通常以每小时每平方米升数(L/m2h)或每天每平方英尺加仑数表示 (gfd)。
      稀溶液-净化后的水溶液,为反渗透或纳滤系统的产水。
      浓溶液-未透过膜的那部分溶液,如反渗透或纳滤系统的浓缩水。
      4. 压力的影响
      进水压力影响RO和NF膜的产水通量和脱盐率,我们知道渗透是指水分子从稀溶液侧透过膜进入浓溶液侧的流动,反渗透和纳滤技术即在进水水流侧施加操作压力以克服自然渗透压。当高于渗透压的操作压力施加在浓溶液侧时,水分子自然渗透的流动方向就会被逆转,部分进水(浓溶液)通过膜成为稀溶液侧的净化产水。
      正如图1所示,透过膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系,增加进水压力也增加了脱盐率,但是两者间的变化关系没有线性关系,而且达到一定程度后脱盐率将不再增加。
      由于RO和NF膜对进水中的溶解性盐类不可能绝对完美地截留,总有一定量的透过量,随着压力的增加,因为膜透过水的速率比传递盐分的速率快,这种透盐率的增加得到迅速地克服。但是,通过增加进水压力提高盐分的排除率有上限限制,正如图1脱盐率曲线的平坦部分所示那样,超过一定的压力值,脱盐率不再增加,某些盐分还会与水分子耦合一同透过膜。
 
      5. 温度的影响
      如图2所示,膜系统产水电导对进水温度的变化非常敏感,随着水温的增加,水通量几乎线性地增大,这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加,这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。
      膜元件能够承受高温的能力增加了其操作范围,这对清洗操作也很重要,因为可以采用更强烈和更快的清洗程序,FILMTEC? FT30超薄复合膜和醋酸纤维素(CA)膜的允许pH和温度范围比较详见图3。
 
      6.  pH值的影响
      各种反渗透和纳滤膜元件适用的pH值范围相差很大,象FILMTEC?FT30这样的超薄复合反渗透和纳滤膜与醋酸纤维素反渗透和纳滤膜相比,在更宽广的pH值范围内更稳定,因而,具有更宽的操作范围(请见图3)。
      膜脱盐率特性取决于pH值,水通量也会受到影响,图6表明FILMTEC FT30膜在宽广的pH范围内水通量和脱盐率 相当稳定。正如图3所示的那样,与醋酸纤维素膜相比,FT30在很宽的pH范围内所具有的稳定性允许我们采用更强烈、更快和更有效的化学清洗程序。
 
 RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是(逆渗透),一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏,牡丹江反渗透水处理设备,牡丹江电子行纯水设备,牡丹江医疗水处理设备
反渗透的原理:
  首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,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,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,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,可以使方向相反方向渗透,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力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.

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