簡(jiǎn)介:
近30年來(lái),反滲透、電滲析、超過(guò)濾和膜過(guò)濾已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用,主要應(yīng)用于電子、化工、食品、制藥及飲純水等領(lǐng)域。反滲透技術(shù)是近幾年來(lái)才在我國(guó)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)現(xiàn)代高新技術(shù)。反滲透就是對(duì)溶液施加一個(gè)大于滲透壓的壓力,使水透過(guò)特制的半透膜,從溶液中分離出來(lái)。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程和滲透現(xiàn)象相反,所以稱為反滲透。按各種物料的不同滲透壓,就可以對(duì)某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法,達(dá)到對(duì)溶液進(jìn)行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透裝置,主要是分離溶液中的離子范圍,它無(wú)需加熱,更沒(méi)有相變過(guò)程,因此比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小,操作簡(jiǎn)單,適用范圍比較廣。用反滲透裝置,處理工業(yè)用水,不耗用大量酸堿,無(wú)二次污染,它的運(yùn)行費(fèi)用也比較低。反滲透膜分離技術(shù),簡(jiǎn)稱RO技術(shù)。
定義:
反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,縮寫為“RO
原理:
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種不同濃度鹽類的
反滲透凈水器
水,如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中,而其中的鹽分并不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而,要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間,這一過(guò)程也稱為滲透.但如果在含鹽量高的水側(cè),施加一個(gè)壓力,其結(jié)果可以使上述滲透停止,.如果壓力再加大,可以使水向相反的方向滲透,而鹽分剩下.因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進(jìn)行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。
反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)、最節(jié)能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下,借助于只允許水分子透過(guò)的反滲透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離,從而達(dá)到純凈水的目的。
技術(shù)有點(diǎn):
①反滲透膜的性能明顯提高。1978年成功地開(kāi)發(fā)了海水淡化復(fù)合膜(采用脂肪族聚酰胺復(fù)合物為材料)至今,經(jīng)過(guò)近20年的不斷發(fā)展,海水淡化反滲透復(fù)合膜的性能已經(jīng)有了較大的提高,目前的反滲透復(fù)合膜系采用芳香族聚酰胺的材料,特征水通量是1978年的2倍,鹽的透過(guò)率大約為1978年的四分之一。如此的技術(shù)進(jìn)步使得海水淡化制取飲用水從原來(lái)的二級(jí)流程簡(jiǎn)化為目前的一級(jí)流程,且膜的價(jià)格穩(wěn)中有降。
②功交換器的研制成功。據(jù)報(bào)導(dǎo),一種新型能量回收裝置已經(jīng)成功地用于NewProvidece島13600m3/d和Cayman島的5000m3/d海水反滲透淡化系統(tǒng)上。這種能量回收裝置稱為功交換器,將排放的濃鹽水壓力傳給補(bǔ)給海水,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)89%~96%.由于濃鹽水的能量回收充分,據(jù)測(cè)算系統(tǒng)的噸水能量消耗僅為2.6kW·h.這種功交換器是1998年反滲透海水淡化技術(shù)的一個(gè)新里程碑,更為意義重大的是該數(shù)據(jù)是從商業(yè)規(guī)模的淡化裝置上得來(lái)的。
③段間能量回收透平的成功應(yīng)用。1996年6月,佛羅里達(dá)水服務(wù)公司(FloridaWaterServiceCorp.)在Marco島對(duì)現(xiàn)有的15000m3/d苦咸水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了工藝改造,使第二段排放的濃鹽水通過(guò)段間能量回收透平用于提高該段的進(jìn)料水壓力,從而提高了第二段膜堆的產(chǎn)水量。通過(guò)如此改造,系統(tǒng)的產(chǎn)水量增加3780m3/d,增幅達(dá)25%.段間能量回收透平適合于苦咸水或鹽含量較低的海水淡化系統(tǒng),它可以增加系統(tǒng)的產(chǎn)水量,或降低系統(tǒng)的能量消耗。
④微濾技術(shù)用于海水預(yù)處理。鑒于傳統(tǒng)地加入化學(xué)藥劑和二級(jí)過(guò)濾的預(yù)處理技術(shù)不一定能很好地去除進(jìn)料海水中的膠體類物質(zhì),提出了利用膜處理作為反滲透預(yù)處理工藝流程。該流程的核心是采用大孔徑中空纖維超濾或微濾膜,超濾膜的截留分子量為(10~20)×104u,微濾膜的孔徑為0.2μm.經(jīng)過(guò)一定的工業(yè)規(guī)模運(yùn)行,膜技術(shù)的預(yù)處理工藝已經(jīng)基本成熟,并具有如下兩個(gè)新穎性能:a.可自動(dòng)、頻繁脈沖式?jīng)_洗中空纖維管(某些型號(hào)采用反洗),其特點(diǎn)是通過(guò)短時(shí)間的停運(yùn)來(lái)保持穩(wěn)定的產(chǎn)水通量。[2]
近30年來(lái),反滲透、電滲析、超過(guò)濾和膜過(guò)濾已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用,主要應(yīng)用于電子、化工、食品、制藥及飲純水等領(lǐng)域。反滲透技術(shù)是近幾年來(lái)才在我國(guó)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)現(xiàn)代高新技術(shù)。反滲透就是對(duì)溶液施加一個(gè)大于滲透壓的壓力,使水透過(guò)特制的半透膜,從溶液中分離出來(lái)。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程和滲透現(xiàn)象相反,所以稱為反滲透。按各種物料的不同滲透壓,就可以對(duì)某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法,達(dá)到對(duì)溶液進(jìn)行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透裝置,主要是分離溶液中的離子范圍,它無(wú)需加熱,更沒(méi)有相變過(guò)程,因此比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小,操作簡(jiǎn)單,適用范圍比較廣。用反滲透裝置,處理工業(yè)用水,不耗用大量酸堿,無(wú)二次污染,它的運(yùn)行費(fèi)用也比較低。反滲透膜分離技術(shù),簡(jiǎn)稱RO技術(shù)。
定義:
反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,縮寫為“RO
原理:
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種不同濃度鹽類的
反滲透凈水器
水,如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中,而其中的鹽分并不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而,要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間,這一過(guò)程也稱為滲透.但如果在含鹽量高的水側(cè),施加一個(gè)壓力,其結(jié)果可以使上述滲透停止,.如果壓力再加大,可以使水向相反的方向滲透,而鹽分剩下.因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進(jìn)行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。
反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)、最節(jié)能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下,借助于只允許水分子透過(guò)的反滲透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離,從而達(dá)到純凈水的目的。
技術(shù)有點(diǎn):
①反滲透膜的性能明顯提高。1978年成功地開(kāi)發(fā)了海水淡化復(fù)合膜(采用脂肪族聚酰胺復(fù)合物為材料)至今,經(jīng)過(guò)近20年的不斷發(fā)展,海水淡化反滲透復(fù)合膜的性能已經(jīng)有了較大的提高,目前的反滲透復(fù)合膜系采用芳香族聚酰胺的材料,特征水通量是1978年的2倍,鹽的透過(guò)率大約為1978年的四分之一。如此的技術(shù)進(jìn)步使得海水淡化制取飲用水從原來(lái)的二級(jí)流程簡(jiǎn)化為目前的一級(jí)流程,且膜的價(jià)格穩(wěn)中有降。
②功交換器的研制成功。據(jù)報(bào)導(dǎo),一種新型能量回收裝置已經(jīng)成功地用于NewProvidece島13600m3/d和Cayman島的5000m3/d海水反滲透淡化系統(tǒng)上。這種能量回收裝置稱為功交換器,將排放的濃鹽水壓力傳給補(bǔ)給海水,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)89%~96%.由于濃鹽水的能量回收充分,據(jù)測(cè)算系統(tǒng)的噸水能量消耗僅為2.6kW·h.這種功交換器是1998年反滲透海水淡化技術(shù)的一個(gè)新里程碑,更為意義重大的是該數(shù)據(jù)是從商業(yè)規(guī)模的淡化裝置上得來(lái)的。
③段間能量回收透平的成功應(yīng)用。1996年6月,佛羅里達(dá)水服務(wù)公司(FloridaWaterServiceCorp.)在Marco島對(duì)現(xiàn)有的15000m3/d苦咸水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了工藝改造,使第二段排放的濃鹽水通過(guò)段間能量回收透平用于提高該段的進(jìn)料水壓力,從而提高了第二段膜堆的產(chǎn)水量。通過(guò)如此改造,系統(tǒng)的產(chǎn)水量增加3780m3/d,增幅達(dá)25%.段間能量回收透平適合于苦咸水或鹽含量較低的海水淡化系統(tǒng),它可以增加系統(tǒng)的產(chǎn)水量,或降低系統(tǒng)的能量消耗。
④微濾技術(shù)用于海水預(yù)處理。鑒于傳統(tǒng)地加入化學(xué)藥劑和二級(jí)過(guò)濾的預(yù)處理技術(shù)不一定能很好地去除進(jìn)料海水中的膠體類物質(zhì),提出了利用膜處理作為反滲透預(yù)處理工藝流程。該流程的核心是采用大孔徑中空纖維超濾或微濾膜,超濾膜的截留分子量為(10~20)×104u,微濾膜的孔徑為0.2μm.經(jīng)過(guò)一定的工業(yè)規(guī)模運(yùn)行,膜技術(shù)的預(yù)處理工藝已經(jīng)基本成熟,并具有如下兩個(gè)新穎性能:a.可自動(dòng)、頻繁脈沖式?jīng)_洗中空纖維管(某些型號(hào)采用反洗),其特點(diǎn)是通過(guò)短時(shí)間的停運(yùn)來(lái)保持穩(wěn)定的產(chǎn)水通量。[2]