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反渗透水处理的工作原理及技术优点介绍

2012-07-04

  反渗透水处理的工作原理及技术优点介绍

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  反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97-98%)。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

  反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水;水的软化处理;废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外,反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果,能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%。因此,不仅节约费用,而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。

  反渗透是目前高纯水制备中应用最广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物,反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(ED)技术都属于膜分离技术。

  近30年来,反渗透、电渗析,超过滤和膜过滤已进入工业应用,发展很快,在半导体、集成电路制造工艺中、食品、医药工业中,通常将反渗透作为高纯水制备中的脱盐,超过滤则多作为制水系统的后处理,膜过滤则用于水处理的预处理和后处理,用于过滤微粒和细菌。

  RO膜反渗透直饮机工作原理

  1. 工艺简介

  一般来说,自来水中的污染物主要分为以下几大类:

  ○ 固体悬浮物:泥沙、铁锈、肉眼可见物;

  ○ 微生物:细菌、病毒、藻类等溶解无机物;碳酸钙、碳酸镁、硫酸铜、氯化物、硝酸盐等;

  ○ 重金属:汞、砷、铅、镉等;

  ○ 有机物:农药、化肥、各类工业溶剂、燃料、清洁剂、消毒剂;

  ○ 放射粒子:核工业及核医学等产生的放射线粒子。

  根据以上水源存在的各种污染,为了确保净化处理后的水能够直接饮用,目前应用比较成熟的直饮水处理工艺就是RO-反渗透膜处理工艺。

  该工艺主要是利用RO-反渗透膜对水体中较高分子量物质、各种离子的超强去除能力,达到净化饮用水的目的,其处理出水为高品质饮用水,RO-反渗透预处理工艺主要为活性炭和精滤。

  2. 五级过滤系统:

  第一级:PP滤芯,采用符合美国食品及药物管理局FDA标准的聚丙烯材料熔喷而成,孔径为5微米,主要用于抓取水中悬浮杂志、颗粒、污泥等。

  第二级:GAC高效活性炭椰壳活性炭,为颗粒状之高效吸附性活性炭,可吸附水中的二氯乙烯、漂白粉、农药、氯、臭味、异色、以及其他对人体有害的化学毒物。

  第三级:压缩活性炭滤芯,可进一步吸附水中的异色、异味、余氯、卤化烃等有害的物质,长寿命的压缩活性炭和高纳污能力的网布构造,使滤芯具有双重功能的过滤性效果。

  第四级:逆渗透(RO)膜组件,采用美国陶氏化学公司出品的逆渗透膜,采用水压逆渗透原理滤除水中的细菌、病毒、热源、农药污染物、化学药剂、重金属等,去除水中影响人体健康的有害物质,所产出的饮用水达到了安全、健康。

  第五级:后置高精度椰壳活性炭滤芯,从用纯天然椰子壳烧化压制而成,经其过滤后可去除异味,改善饮用水的口感。

  3. RO膜简介

  反渗透技术称逆渗透,Reverse

  Osmosis),简称RO,反渗透技术是由美国花费数十亿美元,经过多年研制而成。最初该技术应用于宇航员饮用水,从而使太空飞行不必携载大量饮用水,它可去除水中95%-99%的杂质,供宇航员饮用,所以又称“太空水”。

  渗透是一种自然现象:水通过半透膜,从低溶质浓度一侧到高溶质浓度一侧,直到溶剂化学位达到平衡。平衡时,膜两侧压力差等于渗透压。若以渗透膜分隔两边浓度不同的盐水,由于位能差别,水份会从浓度低的一边移往浓度高的一边以便平衡两边的位能,直至两边水位及水压差别引致水份没法再迁移,物质交换得到平衡。这就是渗透效应(Osmosis)现象。

  逆渗透如其名,如果在高浓度的一边加压,便能把以上提及的渗透效应停止并逆转,使水份从高浓度迫往低浓度的一边,把水净化。这种现象称为逆渗透(反渗透),这种半透膜称为逆渗透膜。逆渗透膜对于流体像一块栅栏板,允许特定物质(溶剂)通过,而其他物质(溶质)部分或全部被截留。

  工作原理:

  反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。

  渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了,而盐水的液面升高了。韦德1946手机版客户端把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的,到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。

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