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话说反渗透

话说反渗透

  • 分类:沃顿膜学院
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  • 发布时间:2021-06-23 16:22
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【概要描述】

话说反渗透

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20世纪80年代反渗透膜技术已在欧美国家广泛地应用于工业、生活用水的净化处理, 20世纪90年代中后期反渗透膜技术开始在国内得到大规模的应用。

它主要集中用于电厂锅炉补给水处理、食品医药用水处理和瓶装饮用水处理,近年来新兴的工业污水回用装置和化工行业工艺用水都将反渗透膜技术作为核心工艺。

01  什么是反渗透

当半透膜稀溶液侧与浓溶液侧压力相同时, 稀溶液中的水透过半透膜进入浓溶液侧使浓溶液浓度降低的现象称为渗透。

此时, 单位时间内从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数多于从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数, 使得浓溶液浓度降低。

当单位时间内, 从两个方向透过半透膜的水分子数相等时, 渗透即达到平衡。

若在浓溶液侧外加一定的压力, 恰好能使稀溶液侧和浓溶液侧的渗透达到平衡, 这个外加的压力即称为渗透压。渗透压的大小不仅取决于溶液系统, 且与溶质浓度及温度有关。

 若在浓溶液侧的外加压力超过了渗透压, 则会使单位时间内从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数多于从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数, 此过程称为反渗透。

反渗透膜技术的分离过程是利用半透膜只允许水通过而截留溶解固形物的性质, 以膜两侧的渗透压差为推动力, 使水从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧从而实现浓溶液侧溶质和溶剂进行分离的膜过程。

因此,反渗透膜技术的分离过程应具备如下条件:一是所用的半透膜应具有渗透性高和选择性高的特性, 二是半透膜两侧的净压差大于零。

02  反渗透膜结构

反渗透膜片一般由三层结构组成:无纺布、聚砜层、脱盐层。对于一些特殊性能的膜元件,膜片表层会涂覆一层功能改性层。

03  反渗透膜技术的特点

能有效去除水中的离子、分子、有机胶体、细菌等,适合处理含盐量较高的水质

膜分离装置简单且便于实现自动化

具有较高的脱盐率和水回用率

反渗透膜分离过程需在高压下进行, 因此工艺流程中要配备高压泵与高压管路

反渗透膜分离过程能耗低、无变相, 可在常温下进行, 因此可较好地用于热敏感性物质的分离和浓缩

为防止膜污染, 原水需进行一定的预处理各项指标达标后进入反渗透膜分离装置

分离过程中, 易产生膜污染, 因此需定期对膜进行清洗

04  反渗透膜主要性能

反渗透膜元件性能的三大主要指标是以特定给水压为主要特征的产水通量、脱盐率、膜压降。

05  反渗透膜的应用

海水淡化:反渗透海水淡化技术具有设备投资少、能量消耗低、建造周期短等诸多优点,随着淡水资源的日益匮乏,很多国家已经将利用反渗透膜进行海水淡化作为获取淡水的重要途径,以严重缺水的中东地区为典型。

时代沃顿SW系列海水淡化膜广泛应用于海水及高浓度苦咸水的处理,沙特阿拉伯某电厂自2019年起持续使用SW系列海淡膜,系统淡化海水超7600 m³/d。

苦咸水淡化:苦咸水一般指含盐量在1000-15000mg/L的天然水、地表水、自流井水。由于含盐量高,不能直接应用于工农业生产及人们的生活饮用水,必须进行淡化处理,才能加以利用。

纯水和超纯水制备:在工业用水方面,反渗透膜分离技术主要用来脱盐、脱色和除杂。

生物制药用水:从医药用纯水的制备和蛋白质酶、疫苗的分离、精制及浓缩等都是以高分子膜作为分离过程的核心组件。

时代沃顿卫生型热消毒反渗透膜元件VHD系列是针对制药、食品行业使用巴氏消毒法需求开发的产品,产品获得《涉及饮用水卫生安全产品卫生许可批件》,同时符合美国FDA安全要求。

工业污水处理:反渗透膜广泛应用于电厂循环排放污水处理、印染废水处理、重金属废水处理及矿场酸性废水处理、垃圾渗滤液处理等,从而实现工厂污水近零排放。

市政污水处理:城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透对它进行最后的脱盐,脱COD、BOD 以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水标准。

食品加工:主要用于奶制品、果汁、酒的加工。

家用净水:主要用于各种家用纯水机、医院、实验室纯水装置等小型系统。

时代沃顿高水效Helixfil系列膜元件针对国家一级水效标准,专为高硬度、高含盐量的复杂水质设计。同时新推出的大通量膜元件ULP3113-1000、ULP3113-800满足客户对净水通量的需求。

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