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《ro反滲透方案及操作說明》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1.反滲透簡介1-1膜法分離分類膜法液體分離技術一般可分四類: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的有機物,但允許水分子透過。反滲透廣泛用于海水及苦咸水淡化,鍋爐給水,工業(yè)純水及電子級超純水制備,飲用純凈水生產,廢水處理及特種分離等過程,在離子交換前使用反滲透可大幅度地降低超作費用和廢水排放量。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)地透過半透膜進入濃溶液(濃水)側的溶劑(水分子)流動現象。在溶液自然滲透的過程中,濃溶液側液面不斷升高,稀溶液側液面相應降低。直到兩側形成的水柱壓力抵消了溶劑分子的遷移,溶液兩側的液面不再變化,滲透過程達到平衡點,此時的液柱高度差稱為該溶液的滲透壓。反滲透原理是:若我們在濃溶液側施加壓力克服自然滲透壓,當高于自然滲透壓的操作壓力施加于濃溶液側時,水分子自然滲透的流動方向就會逆轉,進水(濃溶液)中的水分子部分通過膜成為稀溶液側的凈化水。RO主機就是以反滲透原理為基礎進行水質純化的。(請參照下圖)反滲透在運行過程中,水流以一定速度橫向
3、流過膜管的同時,由于壓力存在的原因,純水縱向透過反滲透膜而進入集水層,從中心集水管排出。而濃縮高濃度水橫向流過膜管,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)中給水轉化成為產水時透過液的百分率。膜系統(tǒng)的設計是基于預設的進水水質而定的,設置在濃水閥可以調節(jié)并設定回收率?;厥章食3OM畲蠡员惬@得最大產水量,但是應該以膜系統(tǒng)內不會因鹽類等雜質的過飽和發(fā)生沉淀為它的極限置。2)脫鹽率:通過滲透膜從系統(tǒng)進水中除去總可溶性的雜質濃度的百分率,或通過膜脫除特定組份如二價離子或有機物的百分數。3)透鹽率:脫鹽
4、率的相反值,是進水中溶解性雜質成份透過膜的百分率。水質計一般顯示此數據。4)流量:流量是指進入膜組件的進水流率,常以每小時立方米數(M3/H)或沒分鐘加侖數(gpm)表示。濃水流量是指離開膜組件系統(tǒng)的未透過膜的那部分“進水”流量。5)通量:單位膜面積上透過液的流率,通常以每小時平方米升數(L/M2h)或每天每平方英尺加侖數(gfd)表示,(單位膜面積的產水量)。6)滲透液:透過膜系統(tǒng)產生的凈化產水(純水)。7)濃縮液:未透過膜系統(tǒng)的那部分水(濃水)。8)滲透壓:是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數,鹽濃度增加,滲透壓也增加,因此進水驅
5、動壓力大小主要取決于進水中的含鹽量。1-3-2壓力的影響透過膜的水通量隨進水壓力的增加而直線增加。增加進水壓力也增加了脫鹽率,因為膜通過水的速率比透過鹽分的速率快,但是兩者之間的變化沒有直線關系,而且通過增加壓力提高鹽分的排除率有上限限制,超過一定的壓力,脫鹽率不再增加,某些鹽分還會和水分子耦合一同透過膜。1-3-3溫度的影響膜系統(tǒng)產水電導對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,這主要歸功于透過膜的水分子的粘度下降、擴散能力增加。反之則線性降低,以25℃計,每降低4℃,產水量降低約10%。增加水溫亦會導致脫鹽率降低或
6、透鹽率增加,因為鹽分也會應溫度的提高而擴散速率加大所致。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,同時水通量的降低,增加了透過膜的鹽通量(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,這將抵消進水壓力的推動作用,減慢或停止反滲透過程,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在膜面上要發(fā)生沉淀的傾向,最常見的微溶鹽使碳酸鈣、硫酸鈣和硅,應該采用原水化學處理方法阻止
7、鹽類因膜的濃縮過程引發(fā)的結垢。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,過低或過高的PH會影響脫鹽率,并損壞膜管。2.水化學與預處理2-1序言為提高反滲透膜系統(tǒng)效率,必須對原水進行有效的預處理,針對原水水質情況和系統(tǒng)回收率等主要設計參數要求,選擇適宜的預處理工藝,就可以減少污堵、結垢和膜降解,從而大幅度提高系統(tǒng)效能,實現系統(tǒng)產水量、脫鹽率、回收率和運行費用的最優(yōu)化。污堵:定義為有機物和膠體在膜表面上的沉積。結垢:定義為部分鹽類的濃度超過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。不合理的預處理常常造成膜的頻繁清洗和系統(tǒng)的衰減,預處理方案取決于水源、原水組成和應用條件,而且主要取決于原水的水源,井水水質穩(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