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反滲透水處理的工作原理及優(yōu)點

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作者: 管理員    發(fā)布于:2012-09-04 14:43:01

    反滲透技術是當今最先進和最節(jié)能有效的膜分離技術。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為10A左右),因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等(去除率高達97-98%)。系統(tǒng)具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點。

    反滲透技術通常用于海水、苦咸水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫(yī)藥工業(yè)、化學工業(yè)的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用于預除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節(jié)約費用,而且還有利于環(huán)境保護。反滲透技術還可用于除于水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。
反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術都屬于膜分離技術。

    近30年來,反滲透、電滲析,超過濾和膜過濾已進入工業(yè)應用,發(fā)展很快,在半導體、集成電路制造工藝中、食品、醫(yī)藥工業(yè)中,通常將反滲透作為高純水制備中的脫鹽,超過濾則多作為制水系統(tǒng)的后處理,膜過濾則用于水處理的預處理和后處理,用于過濾微粒和細菌。 

工作原理:

    反滲透設備的系統(tǒng)除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業(yè)、超高壓鍋爐補給水、個別的制藥行業(yè)對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設備就不能滿足要求。

    滲透現(xiàn)象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會因失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。

    在以上裝置達到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力,此時,水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。 如果將鹽水加入以上設施的一端,并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力,我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。 反滲透設施生產純水的關鍵有兩個,一是一個有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡單地說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當,由于細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。 在水中眾多種雜質中, 溶解性鹽類是最難清除的.因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。

反滲透優(yōu)點:

連續(xù)運行,產品水水質穩(wěn)定

無須用酸堿再生

不會因再生而停機

節(jié)省了反沖和清洗用水

以高產率產生超純水(產率可以高達95%)

無再生污水,不須污水處理設施

無須酸堿儲備和酸堿稀釋運送設施

減小車間建筑面積

使用安全可靠,避免工人接觸酸堿

減低運行及維修成本

安裝簡單、安裝費用低廉

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