反滲透水處理設(shè)備可以有效清除無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒
反滲透法可以有效的清除溶解于水中的無機物,有機物,細菌,熱原及其它顆粒等。要了解"反滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質(zhì)不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側(cè)的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態(tài)會暫時停止,此時所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大于滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一側(cè)流向低濃度的一側(cè),這種現(xiàn)象就叫作"反滲透"。反滲透的純化效果可以達到離子的層面,對于單價離子的排除率可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大于200道爾敦的物質(zhì)通過)。
反滲透水處理常用的半透膜材質(zhì)有纖維質(zhì)膜,芳香族聚醞胺類,polyimide或polyfuranes等,至于它的結(jié)構(gòu)形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至于這些材質(zhì)中纖維素膜的優(yōu)點是耐氯性高,但在堿性的條件下(pH ≥8.0)或細菌存在的狀況下,使用壽命會縮短。缺點是對氯及氯氨之耐受性差。
如果反滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成反滲透功能的下降;有些膜容易被氯與氯氨所破壞,因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。
反滲透系統(tǒng)的調(diào)試工作顯得尤為重要。
我們可以從以下幾個方面來掌握:
運行條件
運行前準(zhǔn)備
試車運行
分離流程
反滲透膜分離工藝設(shè)計中常見的流程有如下幾種:
①一級一段法這種方式是料液進入膜組件后,濃縮液和產(chǎn)水被連續(xù)引出,這種方式水的回收率不高,工業(yè)應(yīng)用較少。另一種形式是一級一段循環(huán)式工藝,它是將濃水一部分返回料液槽,這樣濃溶液的濃度不斷提高,因此產(chǎn)水量大,但產(chǎn)水水質(zhì)下降。
②一級多段法當(dāng)用反滲透作為濃縮過程時,一次濃縮達不到要求時,可以采用這種多步式方式,這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高,產(chǎn)水量相應(yīng)加大。
③兩級一段法當(dāng)海水除鹽率要求把NaCl從35000 mg/L降至500mg/L時,則要求除鹽率高達98.6%如一級達不到時,可分為兩步進行。即一步先除去NaCl 90%,而二步再從一步出水中去除NaCl 89%,即可達到要求。如果膜的除鹽率低,而水的滲透性又高時,采用兩步法比較經(jīng)濟,同時在低壓低濃度下運行時,可提高膜的使用壽命。
④多級反滲透流程在此流程中,將一級濃縮液作為二級的供料液,而二級濃縮液再作為下一級的供料液,此時由于各級透過水都向體外直接排出,所以隨著級數(shù)增加水的回收率上升,濃縮液體體積減少濃度上升。為了保證液體的一定流速,同時控制濃差極化,膜組件數(shù)目應(yīng)逐漸減少。