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反滲透 設(shè)備簡介F6 k5 I6 L: W. f3 v0 M. }
工作原理
反滲透亦稱逆滲透(RO)。是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過反滲透膜(或稱半透膜)分離出來。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據(jù)各種物料的不同滲透壓,就可以使大于滲透壓的反滲透法達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。
) N; G7 X7 F! i/ H( N( {1 [1 \ 常溫條件下,可以對溶質(zhì)和水進(jìn)行分離或濃縮,因而能耗低; 雜質(zhì)去除范圍廣,可去除無機(jī)鹽和各類有機(jī)物雜質(zhì); 較高的水回用率; 分離裝置簡單,容易操作和維修。
( B s j! w/ U2 ]/ I2 a9 d; C: 應(yīng)用范圍
; v) p% \4 \) X/ O0 k 太空水、純凈水、蒸餾水等制備;
酒類制造及降度用水;
醫(yī)藥、電子等行業(yè)用水的前期制備;
化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備;
鍋爐補(bǔ)給水除鹽軟水; 海水、苦咸水淡化;
造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水及廢水處理。
" p! w1 t6 B0 ^/ n. w i" s 反滲透系統(tǒng)基本組成部分
1、原水:
原水可能是自來水、地下水、水庫水或其它水源,在系統(tǒng)設(shè)計時要考慮避免二次污染,防止沙土、灰塵等機(jī)械雜質(zhì)污染和發(fā)酵、水藻等生物污染的發(fā)生。
2、預(yù)處理系統(tǒng):
針對原水得水質(zhì)指標(biāo)和水源特點,設(shè)置合理的預(yù)處理系統(tǒng),**經(jīng)過預(yù)處理的水質(zhì)能夠達(dá)到反滲透系統(tǒng)對于COD、SDI、余氯和LSI等的要求。對于一定的原水,不同的預(yù)處理工藝和污染因子去除效果會影響到反滲透膜元件類型、數(shù)量和系統(tǒng)參數(shù)的選擇。在目前越來越多的反滲透系統(tǒng)被用于地表水和回用污水的情況下,為了**系統(tǒng)性能和和效率,推薦選用膜法預(yù)處理(超濾/微濾)。
3、高壓泵系統(tǒng):
高壓泵系統(tǒng)的壓力(揚(yáng)程)和流量的選擇主要依據(jù)運(yùn)行海德能設(shè)計軟件IMSdesign的模擬計算結(jié)果。為了**系統(tǒng)的安全可靠,在實際選型時,可以在計算結(jié)果推薦選型的基礎(chǔ)上提高10%揚(yáng)程和流量規(guī)格。反滲透高壓泵要求使用性能高度穩(wěn)定的耐腐蝕泵。泵系統(tǒng)一般由給水泵和高壓泵組成,給水泵加在**濾器之前,用于高壓泵供水和低壓沖洗。在高壓泵出口一般要安裝手動調(diào)壓閥和慢開電動閥。手動調(diào)壓閥用于調(diào)節(jié)泵的出力,電動閥可以防止高壓泵啟動時發(fā)生水錘現(xiàn)象。
4、RO膜單元:
RO膜單元由壓力容器、膜元件、管道和濃水閥門等組成,是反滲透系統(tǒng)的核心。本章內(nèi)容主要針對RO膜單元的設(shè)計,包括參數(shù)選擇、流程配置、膜元件選型、膜元件數(shù)量和排列的選擇以及設(shè)計方案的評價和優(yōu)化等。
5、儀表和控制系統(tǒng):
為了裝置能夠安全可靠地運(yùn)行、便于過程監(jiān)控,一般要配備溫度表、pH計、壓力表、流量計、電導(dǎo)率表、氧化還原電位計等儀表。反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行和監(jiān)控由PLC、儀表、計算機(jī)系統(tǒng)和工藝模擬流程模擬屏執(zhí)行,同時設(shè)有手動操作按鈕和控制室操作按鈕,系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護(hù)功能及報警指示功能。
6、產(chǎn)水儲存單元:
產(chǎn)水儲槽(罐)主要考慮防止二次污染,容積和配置取決于后續(xù)工藝要求及用水量調(diào)節(jié)需要,在產(chǎn)水儲存單元的設(shè)計中要考慮防止發(fā)生背壓。
反滲透膜
概述
反滲透膜是實現(xiàn)反滲透的核心元件,是一種模擬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。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對鹽的排斥性好,而水的透過速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán),因而水的透過速度相對較快。
特征
(1)在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率
(2)具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命
(3)能在較低操作壓力下發(fā)揮功能
(4)能耐受化學(xué)或生化作用的影響
(5)受pH值、溫度等因素影響較小
結(jié)構(gòu)
反滲透膜的結(jié)構(gòu),有非對稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸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。可用于分離、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。
醋酸纖維素
醋酸纖維素又稱乙酰纖維素或纖維素醋酸酯。常以含纖維素的棉花、木材等為原料,經(jīng)過酯化和水解反應(yīng)制成醋酸纖維素,再加工成反滲透膜。
聚酰胺
聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的主要是脂肪族聚酰胺,如尼龍—4、尼龍—6和尼龍—66膜;目前使用**多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。
反滲透膜的清洗:
1、用泵將干凈、無游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱(或相應(yīng)水源)打入壓力容器中并排放幾分鐘。
2、用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液。
3、將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時或預(yù)先設(shè)定的時間。
4、清洗完成以后,排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗,然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。
5、用泵將干凈、無游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱(或相應(yīng)水源)打入壓力容器中并排放幾分鐘。
6、在沖洗反滲透系統(tǒng)后,在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運(yùn)行反滲透系統(tǒng),直到產(chǎn)品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常15~30分鐘)。
反滲透膜應(yīng)用現(xiàn)狀
在各種膜分離技術(shù)中,反滲透技術(shù)是近年來國內(nèi)應(yīng)用**成功、發(fā)展**快、普及**廣的一種。估計自1995年以來,反滲透膜的使用量每年平均遞增20%;據(jù)保守的統(tǒng)計,1999年工業(yè)反滲透膜元件的市場供應(yīng)量為8英寸膜6000支,4英寸膜26000支。2000年和2010年的市場更為強(qiáng)勁,膜用量一年比一年有較大幅度的提高。據(jù)估算,反滲透技術(shù)的應(yīng)用已創(chuàng)造水處理行業(yè)全年10億人民幣以上的產(chǎn)值。
, C( Z5 ^. W$ F, b9 x$ M) l7 Z& q 國內(nèi)反滲透膜工業(yè)應(yīng)用的**領(lǐng)域仍為大型鍋爐補(bǔ)給水、各種工業(yè)純水,飲用水的市場規(guī)模次之,電子、半導(dǎo)體、制藥、**、食品、飲料、酒類、化工、環(huán)保等行業(yè)的應(yīng)用也形成了一定規(guī)模。
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