反滲透設(shè)備的性能特點、結(jié)構(gòu)類型及選型要求

【專家解說】：反滲透設(shè)備選型 一、反滲透簡介 反滲透又稱高濾（Hyperfiltration）是20世紀60年代發(fā)展起來的一項膜分離技術(shù)。由于它具有物料無相變、能耗低、設(shè)備簡單、常溫操作和適應(yīng)性強等特點，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已被廣泛地應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。從膜、組件及裝置研制到開發(fā)，反滲透技術(shù)已成為一項成熟的膜分離技術(shù)，它不僅應(yīng)用于海水和苦咸水的淡化，而且在電子、石油化工、食品、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境工程以及國防等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。 反滲透是一種以壓力差為推動力的膜分離技術(shù)，是目前最為先進的膜分離技術(shù)。反滲透膜是在壓力差為推動力的作用下，只允許通過水分子而阻擋各種溶質(zhì)和固體顆粒的半透膜，我公司主要選用海德能、陶氏、世韓、東麗等進口反滲透膜。 影響反滲透設(shè)備脫鹽率和正常工作的主要因素： 1.離子價數(shù)：脫鹽率隨著離子價數(shù)的增加而提高，二價、三價鹽的脫鹽率要高于單價鹽； 2.分子大?。好擕}率隨分子直徑的增加而提高； 3.原水溫度：原水溫度升高時，由于水的粘度降低脫鹽率提高； 4.原水濃度：原水濃度提高時，脫鹽率下降； 5.工作壓力：工作壓力提高時，脫鹽率有所提高但不明顯； 6.PH值：酸性條件下雖然膜不容易堵塞，但脫鹽率要有所下降； 7.溶解氣體：可溶解性氣體在游離狀態(tài)下容易滲透而不脫除CO2、SO2、O2、Cl2、H2S等； 8.氫鍵趨勢：對于含有強氫鍵的化合物，脫除率很低，如水、酚和氨等；（也正因此才實現(xiàn)脫除水中雜質(zhì)和溶解物而達到水與其他物質(zhì)分離的目的； 9.有機物質(zhì)：水中的有機物對膜有污染作用，有機物越多膜的性能越易變壞； 10.水的硬度：水的硬度越高膜越容易堵塞，對于高硬度水應(yīng)先軟化處理，降低硬度再進反滲透； 11.固體顆粒：固體顆粒對反滲透膜的危害極大，必須進行預(yù)處理； 12.微生物：水中的微生物、細菌對膜有危害，必須進行預(yù)處理（本公司采用超率膜進行處理，在國內(nèi)處于先進水平）； 13.氧化物：金屬氧化物進入反滲透不能進行自行清除，應(yīng)定期化學(xué)藥物清除。 應(yīng)用范圍 *海水淡化、苦咸水淡化、飲用水降氟； *飲用純凈水的制取； *鍋爐用軟化水、去離子水的制?。?*制藥用水的制?。?*電子工業(yè)用超純水的制??； *液體分離、濃縮、貴重物體的回收。 反滲透設(shè)備的規(guī)格型號要根據(jù)用戶提供的原水水質(zhì)、產(chǎn)水要求、產(chǎn)水量及所使用的反滲透膜的規(guī)格型號共同組成，我公司可根據(jù)用戶提供的原水水質(zhì)化驗報告單（或提供水樣由我公司化驗），利用反滲透設(shè)計軟件進行設(shè)備的工藝設(shè)計和選型，根據(jù)單位時間的產(chǎn)水量確定的設(shè)備型號有：0.5T/H、1.0T/H、1.5T/H、2.0T/H、 3.0T/H、4.0T/H、5.0T/H、10T/H、15T/H、20T/H、30T/H、40T/H、50T/H、60T/H、100T/H。根據(jù)用戶要求各型號還可設(shè)計成雙級反滲透，為用戶提供高質(zhì)量的純水。 二、反滲透原理 按照滲透原理，在半透膜的兩邊存在一個“化學(xué)勢”的差值，通過溶液的滲透過程對化學(xué)勢差進行補償。當平衡重新建立時，在半透膜的兩側(cè)形成了一個水位的差即凈壓差，這個壓差便是滲透壓。滲透壓是溶液本身的性質(zhì)，取決于溶液濃度，與半透膜沒有關(guān)系。滲透壓與溶質(zhì)濃度之間的關(guān)系為： Posm=1.19(T+273)×∑(mi)……………………………(1) 式中：Posm………………………滲透壓（psi）； T……………………………溫度（℃）； ∑(mi)………………………溶液中所有溶質(zhì)的總摩爾濃度； 在有半透膜的容器中，純水透過半透膜流向鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱之為滲透，直到達到新的平衡建立。這時膜兩側(cè)的靜壓差就是滲透壓，當在鹽水一側(cè)施加一個外加壓力，原有的平衡會受到影響。外加壓力將會使鹽溶液一邊的化學(xué)勢增加，使鹽水中的水透過半透膜流向純水一邊。這種現(xiàn)象便是反滲透。反滲透過程的驅(qū)動力是外加壓力，反滲透分離所需能量與鹽水的濃度直接相關(guān)。因此，從鹽水中反滲透出純水，鹽的濃度越高，所需能耗也越高。 ■水的傳遞 水通過半透膜的速率由下式確定： Qw＝(△P－△Posm)×Kw×S/d………………………(2) 式中：Qw…………………………純水透過膜的速率； △P…………………………膜兩側(cè)壓力差； △Posm………………………膜兩側(cè)的滲透壓差； Kw…………………………膜的純水滲透系數(shù)； S……………………………膜面積； d……………………………膜厚度。 （2）式通常被簡化為： Qw＝A×(NDP)…………………………………………(3) 式中：A……………………………膜常數(shù)； NDP………………………跨過膜的水傳質(zhì)總驅(qū)動壓力或總驅(qū)動力。