反渗透系统包括原水的预处理、反渗透装置、后处理三部分。RO系统对原水的预处理有它特定的要求。由于原水的种类繁多,其成分也非常复杂,针对原水水质情况及RO系统回收率等主要工艺设计参数的要求,选择合适的预处理工艺系统,减少对RO膜的污堵、结垢,防止RO膜脱盐率、产水率的降低,尤其是针对目前水源日趋匮乏、水质日趋恶化,选择一个正确的预处理系统,将直接影响整个水处理系统的功能。众所周知,RO系统运行失败,多数情况是由于预处理系统功能不完善造成的。为了确保反渗透过程的正常进行,必须对原水进行严格的预处理。
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反渗透膜选择之回收率
RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。
(1)RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×**
(2)反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:
反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×**
反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×**
使反渗透膜性能降低的主要因素有:
1、膜发生化学降解,如芳香族聚酰胺受氯等氧化剂及强酸强碱的破坏;
2、膜表面难溶盐结垢;
3、膜受进水悬浮物、胶体污堵;
4、膜受微生物、菌类、藻类等黏附、侵蚀后造成污堵与膜降解;
5、大分子**物对膜污堵以及小分子**物被膜吸附。
反渗透膜,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5~10nm之间,透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团,因而水的透过速度相对较快。
反渗透膜构造示意图
超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。超滤膜是早开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。
超滤膜原理结构
反渗透膜与超滤膜具体参数对比
参数
反渗透膜
超滤膜
材质
聚丙烯腈
醋酸纤维素
孔径
0.5~10纳米
0.001-0.02微米
运行压力
1-7bar
12-70bar
检测标准
20个/毫升
100个/毫升
净水器水质
纯水供饮用
**纯水供饮用
净水产量
小
大
脱盐效果
好
一般
反渗透膜应具有以下特征
(1)在高流速下应具有高效脱盐率;
(2)具有较高机械强度和使用寿命;
(3)能在较低操作压力下发挥功能;
(4)能耐受化学或生化作用的影响;
(5)受pH值、温度等因素影响较小;
(6)制膜原料来源容易,加工简便,成本低廉。
超滤膜的应用特性
(1)在超滤过程中不会发生任何质的变化,可以在常温下稳定运行;
(2)设备结构精巧,占地面积小,易于操作;
(3)超滤分离过程简单,设备自动化程度高;
(4)能将不同的分子量物质进行分类处理;
(5)对水质的适用性强,应用的范围广。
反渗透膜的应用范围
电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、**及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级**纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
超滤膜的应用范围
纯水与**纯水制备工艺中作为反渗透预处理以及**纯水的终端处理;工业用水中用于分离、热源、胶体、悬浮杂质及大分子**物;饮用水、矿泉水净化;发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清;果汁浓缩、分离;大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清;工业废水与生活污水的净化和回收;电泳漆的回收。