在各工業(yè)生產(chǎn)過程中,往往有分離、濃縮、分級(jí)和純化某種水溶液的需求。傳統(tǒng)用的方法是沉淀、過濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結(jié)晶等過程。這些方法表現(xiàn)出流程長、耗能多、物料損失多、設(shè)備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點(diǎn),以超濾膜技術(shù)取代某種傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著凈水設(shè)備在水處理行業(yè)的廣泛應(yīng)用,反滲透膜也漸漸的被人重視。反滲透膜的成本是消費(fèi)者關(guān)心的問題之一,良好的保養(yǎng),有助于延長反滲透膜的使用壽命。設(shè)備試機(jī)完后,我們兩種方法保護(hù)反滲透膜。設(shè)備試機(jī)運(yùn)行兩天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保養(yǎng);或運(yùn)行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液進(jìn)行保養(yǎng)反滲透膜(應(yīng)排盡設(shè)備管路中的空氣,設(shè)備不漏,關(guān)閉所有的進(jìn)出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果,種方法成本高些,在閑置時(shí)間長時(shí)使用,第二種保養(yǎng)反滲透膜的方法在閑置時(shí)間較短時(shí)使用。
反滲透裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡單、操作簡便、能耗低,在常溫下操作,易于工業(yè)化生產(chǎn)。80年代發(fā)明的復(fù)合膜,由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強(qiáng)自疊加而成,透水量,除鹽率高達(dá)99%,是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機(jī)化合物時(shí)也特別有效,因此對(duì)有機(jī)化工、釀造工業(yè)、三廢處理等領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用。
影響因素 1、 進(jìn)水壓力對(duì)反滲透膜的影響 進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過量,但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高,使得產(chǎn)水量加大,同時(shí)鹽透過量幾乎不變,增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當(dāng)進(jìn)水壓力超過一定值時(shí),由于過高的回收率,加大了濃差極化,又會(huì)導(dǎo)致鹽透過量增加,抵消了增加的產(chǎn)水量,使得脫鹽率不再增加。 2、 進(jìn)水溫度對(duì)反滲透膜的影響 反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)進(jìn)水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加水對(duì)通量也線性的增加,進(jìn)水水溫每升高1℃,產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn)) 3、 進(jìn)水PH值對(duì)反滲透膜的影響 進(jìn)水PH值對(duì)產(chǎn)水量幾乎沒有影響,而對(duì)脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間,脫鹽率達(dá)到高。 4、 進(jìn)水鹽濃度對(duì)反滲透膜的影響 滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù),進(jìn)水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導(dǎo)致脫鹽率下降。
工作原理 對(duì)透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí),稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng),這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí),濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個(gè)壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì),即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí),溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng),這一過程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng),是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下,借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮,其中普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中,用反滲透技術(shù)將原水中的無機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除,以獲得的純凈水。
由單一材料制成的非對(duì)稱膜有下列不足之處: 1、致密層和支持層之間存在被壓密的過渡層。 2、表皮層厚度薄極限為100nm,很難通過減小膜厚度降低推動(dòng)壓力。 3、脫鹽率與透水速度相互制約,因?yàn)橥N材料很難兼具脫鹽和支撐兩者均優(yōu)。
FilmTecFortilife CR系列反滲透膜元件采用抗污染膜片和元件設(shè)計(jì),在處理高難度的容易發(fā)生污染的水源如工業(yè)和市政廢水以及高COD地表水時(shí),能夠?yàn)楣I(yè)用戶提供可靠的凈水生產(chǎn)系統(tǒng)。
原理:反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動(dòng)力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力,當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí),溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側(cè)得到淡水,在高壓側(cè)得到鹵水?!》礉B透時(shí),溶劑的滲透速率即液流能量N為:N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:π=iCRT式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù);C為溶質(zhì)的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數(shù);T為溫度?!》礉B透通常使用非對(duì)稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。 反滲透膜能截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發(fā)展?,F(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結(jié)合制取高純水,其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
反滲透膜的結(jié)構(gòu),有非對(duì)稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式??捎糜诜蛛x、濃縮、純化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。