ro反滲透方案及操作說(shuō)明

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1、1.反滲透簡(jiǎn)介1-1膜法分離分類膜法液體分離技術(shù)一般可分四類:微濾(MF)截留0.1-1微米之間顆粒;超濾(UF)截留0.002-0.1微米之間顆粒;納濾(NF)能截留1納米(0.001微米)而得名;和反滲透(RO),反滲透能阻擋所有溶解性鹽及分之量大于100的有機(jī)物,但允許水分子透過(guò)。反滲透廣泛用于海水及苦咸水淡化,鍋爐給水,工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備,飲用純凈水生產(chǎn),廢水處理及特種分離等過(guò)程,在離子交換前使用反滲透可大幅度地降低超作費(fèi)用和廢水排放量。被視為最精密的膜法液體分離法。1-2反滲透原理我們知道滲透是指稀溶液中的溶劑(水分子

2、)自發(fā)地透過(guò)半透膜進(jìn)入濃溶液(濃水)側(cè)的溶劑(水分子)流動(dòng)現(xiàn)象。在溶液自然滲透的過(guò)程中,濃溶液側(cè)液面不斷升高,稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低。直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了溶劑分子的遷移,溶液兩側(cè)的液面不再變化,滲透過(guò)程達(dá)到平衡點(diǎn),此時(shí)的液柱高度差稱為該溶液的滲透壓。反滲透原理是:若我們?cè)跐馊芤簜?cè)施加壓力克服自然滲透壓,當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側(cè)時(shí),水分子自然滲透的流動(dòng)方向就會(huì)逆轉(zhuǎn),進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部分通過(guò)膜成為稀溶液側(cè)的凈化水。RO主機(jī)就是以反滲透原理為基礎(chǔ)進(jìn)行水質(zhì)純化的。(請(qǐng)參照下圖)反滲透在運(yùn)行過(guò)程中,水流以一定速度橫向

3、流過(guò)膜管的同時(shí),由于壓力存在的原因,純水縱向透過(guò)反滲透膜而進(jìn)入集水層,從中心集水管排出。而濃縮高濃度水橫向流過(guò)膜管,從排水管路排走。1-3影響反滲透膜性能的因素1-3-1基本定義1)回收率:指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水時(shí)透過(guò)液的百分率。膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于預(yù)設(shè)的進(jìn)水水質(zhì)而定的,設(shè)置在濃水閥可以調(diào)節(jié)并設(shè)定回收率?;厥章食3OM畲蠡员惬@得最大產(chǎn)水量,但是應(yīng)該以膜系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)因鹽類等雜質(zhì)的過(guò)飽和發(fā)生沉淀為它的極限置。2)脫鹽率:通過(guò)滲透膜從系統(tǒng)進(jìn)水中除去總可溶性的雜質(zhì)濃度的百分率,或通過(guò)膜脫除特定組份如二價(jià)離子或有機(jī)物的百分?jǐn)?shù)。3)透鹽率:脫鹽

4、率的相反值,是進(jìn)水中溶解性雜質(zhì)成份透過(guò)膜的百分率。水質(zhì)計(jì)一般顯示此數(shù)據(jù)。4)流量:流量是指進(jìn)入膜組件的進(jìn)水流率,常以每小時(shí)立方米數(shù)(M3/H)或沒(méi)分鐘加侖數(shù)(gpm)表示。濃水流量是指離開(kāi)膜組件系統(tǒng)的未透過(guò)膜的那部分“進(jìn)水”流量。5)通量:?jiǎn)挝荒っ娣e上透過(guò)液的流率,通常以每小時(shí)平方米升數(shù)(L/M2h)或每天每平方英尺加侖數(shù)(gfd)表示,(單位膜面積的產(chǎn)水量)。6)滲透液:透過(guò)膜系統(tǒng)產(chǎn)生的凈化產(chǎn)水(純水)。7)濃縮液:未透過(guò)膜系統(tǒng)的那部分水(濃水)。8)滲透壓:是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度和種類的函數(shù),鹽濃度增加,滲透壓也增加,因此進(jìn)水驅(qū)

5、動(dòng)壓力大小主要取決于進(jìn)水中的含鹽量。1-3-2壓力的影響透過(guò)膜的水通量隨進(jìn)水壓力的增加而直線增加。增加進(jìn)水壓力也增加了脫鹽率,因?yàn)槟ねㄟ^(guò)水的速率比透過(guò)鹽分的速率快,但是兩者之間的變化沒(méi)有直線關(guān)系,而且通過(guò)增加壓力提高鹽分的排除率有上限限制,超過(guò)一定的壓力,脫鹽率不再增加,某些鹽分還會(huì)和水分子耦合一同透過(guò)膜。1-3-3溫度的影響膜系統(tǒng)產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)溫度的變化非常敏感,隨著水溫的增加,水通量幾乎線性的增大,這主要?dú)w功于透過(guò)膜的水分子的粘度下降、擴(kuò)散能力增加。反之則線性降低,以25℃計(jì),每降低4℃,產(chǎn)水量降低約10%。增加水溫亦會(huì)導(dǎo)致脫鹽率降低或

6、透鹽率增加,因?yàn)辂}分也會(huì)應(yīng)溫度的提高而擴(kuò)散速率加大所致。1-3-4鹽濃度的影響如果壓力保持恒定,含鹽量越高,水通量就越低,同時(shí)水通量的降低,增加了透過(guò)膜的鹽通量(降低了脫鹽率)。1-3-5回收率的影響如果回收率增加(進(jìn)水壓力恒定),殘留在濃水中的含鹽量更高,自然滲透壓將不斷增加直到與施加的壓力相同,這將抵消進(jìn)水壓力的推動(dòng)作用,減慢或停止反滲透過(guò)程,使水通量降低或停止。RO系統(tǒng)的最大可能回收率并不一定取決于滲透壓的限制,往往取決于原水中的含鹽量和他們?cè)谀っ嫔弦l(fā)生沉淀的傾向,最常見(jiàn)的微溶鹽使碳酸鈣、硫酸鈣和硅,應(yīng)該采用原水化學(xué)處理方法阻止

7、鹽類因膜的濃縮過(guò)程引發(fā)的結(jié)垢。1-3-6PH值的影響反滲透膜適用的PH范圍很大,在PH4-10之間有比較穩(wěn)定的脫鹽率和水通量,過(guò)低或過(guò)高的PH會(huì)影響脫鹽率,并損壞膜管。2.水化學(xué)與預(yù)處理2-1序言為提高反滲透膜系統(tǒng)效率,必須對(duì)原水進(jìn)行有效的預(yù)處理,針對(duì)原水水質(zhì)情況和系統(tǒng)回收率等主要設(shè)計(jì)參數(shù)要求,選擇適宜的預(yù)處理工藝,就可以減少污堵、結(jié)垢和膜降解,從而大幅度提高系統(tǒng)效能,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)產(chǎn)水量、脫鹽率、回收率和運(yùn)行費(fèi)用的最優(yōu)化。污堵:定義為有機(jī)物和膠體在膜表面上的沉積。結(jié)垢:定義為部分鹽類的濃度超過(guò)其溶度積在膜面上的沉淀,例如碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸

8、鈣、硫酸鍶、氟化鈣和磷酸鈣等。不合理的預(yù)處理常常造成膜的頻繁清洗和系統(tǒng)的衰減,預(yù)處理方案取決于水源、原水組成和應(yīng)用條件,而且主要取決于原水的水源,井水水質(zhì)穩(wěn)定,污染可能性低;地表水是一種直接受季節(jié)影響的水源

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