浅析反渗透设备的原理及应用范畴

时间:2013-10-28 作者:admin 点击:409次

  反渗透设备是膜法水处理设备的一种,反渗透技术简介 反渗透技术简是当前制备纯水及高纯水时应用*广的一种设备。在膜设备当中,反渗透膜可去除离子级杂质,使出水达到纯水及高纯水的标准。反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97-98%)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

2、反渗透原理

反渗透是与渗透相对应的概念,即在浓液一侧加上比自然渗透压更高的压力,使浓液中的溶剂(水)压到半透膜的另一边稀溶液中,这一过程和与自然界正常渗透过程是相反的。因此,它能够将水中的杂质拦截在膜的一侧,而让水到膜的另一侧,从而制得纯水及高纯水。

反渗透设施生产纯水的关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。 简单地说,反渗透半透膜上有众多的孔,这些孔的大小与水分子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物及水合离子均比水分子大得多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。

3、反渗透的除盐特性

在水中众多种杂质中,溶解性盐类是*难清除的,因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果,反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。反渗透膜的除盐分离特性如下:

有机物比无机物易分离;

电解质比非电解质易分离。对电解质来说,电荷高的分离性好。几种常见离子的去除率大小顺序为:Al3+>Mg2+>Ca2+>Na+;PO43->SO42->CL-;

无机离子的去除率受该离子的水合离子数及水合离子半径的影响,水合离子半径越大的离子(一般离子半径小的离子,其水合离子半径大),越易被去除。某些阳离子的去除率大小顺序为:Mg2+,Ca2+>Li+>Na+>K+,阴离子的顺序为:F->Cl->Br->NO3-。硝酸盐、高锰酸盐、氰化物及硫氢化物不如氯离子容易去除。铵盐的去除率比钠离子低;

对非电解质来说,分子愈大的愈易去除;

气体容易透过膜。氨、氯、碳酸气、硫化氢、氧等气体的去除率很低。可使其转换成离子进行去除;

对弱酸的去除率低,如硼酸、有机酸。在有机化合物中,去除率大小顺序为:柠檬酸>酒石酸>乙酸,乙醛>乙醇>胺>酸。

4、应用范围

近30年来,反渗透、电渗析,超过滤和膜过滤已进入工业应用,发展很快,反渗透作为膜过滤法的一种,一般用于所有需制备纯水及高纯水的行业,主要包括:

电子、医药、食品等工业中纯水、超纯水的制备;

轻纺、化工用水的净化与制备;

食品饮料用水、酿酒工艺用水的净化与制备;

工业生产中对水溶液进行有用物质和浓缩与回收;

电厂等企业高压锅炉补给水的预脱盐处理;

苦咸水和海水的脱盐淡化;

作为高纯水生产的一级除盐设备。

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