反滲透技術(shù)和反滲透應(yīng)用

　　基本原理

　　反滲透是水的預(yù)脫鹽主要工藝。如果在半透膜的一側(cè)為純水，另一側(cè)為某種物質(zhì)的溶液(原水)，則由于滲透壓的作用，水會(huì)透過半透膜進(jìn)人溶液中，將溶液稀釋，并使溶液的液面升高。液面升高所增加的靜液壓△H等于溶液在該濃度下的滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度、溫度，而與半透膜本身無關(guān)。

　　如果在溶液一側(cè)施加較大的靜壓力，它超過滲透壓，則溶液中的水就會(huì)透過半透膜進(jìn)人另一側(cè)的水中，使溶液濃度升高。這種作用稱為反滲透。

　　物質(zhì)溶解在水中成為溶液，它有滲透壓，溶液濃度高時(shí)滲透壓較大。滲透壓的數(shù)值還與溶解物的種類有關(guān)。

　　在一定的溫度下，多數(shù)物質(zhì)溶液的滲透壓近似地正比于溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)。半透膜性能在反滲透技術(shù)中是關(guān)鍵，具體要求如下：

　　(1)水的滲透性大，脫鹽率高。

　　(2)膜的壓密度小，流量穩(wěn)定性好。

　　(3)有可能形成高強(qiáng)度的脫鹽薄層，在一定壓力和拉力下不至于產(chǎn)生變形和裂縫。

　　(4)結(jié)構(gòu)均勻，并能制成具有較大膜表面積的結(jié)構(gòu)。

　　(5)能適用于較大的處理范圍，包括壓力、溫度及對(duì)原液的離子去除。

　　(6)耐溫、耐蝕、耐氧化、耐輻射、耐水解、耐生物侵襲等性能好。

　　(7)使用期限長，成本低。

　　反滲透膜對(duì)水中離子的去除性能一般有如下規(guī)律:

　　(1)高價(jià)離子的排除率大于低價(jià)離子，即A13+ > Fe'3+> Mg2+ >Ca2+ >Li+。表4-22為各種離子的透過率。

　　(2)去除有機(jī)物的特性受分子構(gòu)造與膜材料親和性影響，大致趨向如下。

　　分子量:高分子量>低分子量;親和性:醛類>醇類>胺類;

　　側(cè)連結(jié)構(gòu):第三級(jí)>異位>第二級(jí)>級(jí)。

　　對(duì)分子量大于300的電介質(zhì)、非電解質(zhì)都可以有效地去除，分子量在100~300的去除率達(dá)90%，低分子量的非電解質(zhì)和水溶性有機(jī)物易被泄漏而透過。根據(jù)反滲透原理制造的膜分離水處理設(shè)備已廣泛地用于苦咸水淡化、海水淡化、醫(yī)藥、電子、工業(yè)廢水處理、采礦、冶金及市政供水等領(lǐng)域。

　　二、水源與水質(zhì)

　　1.進(jìn)入R0與NF預(yù)處理系統(tǒng)的原務(wù)類型劃分

　　(1) TDS高為50mg/L的來自一級(jí)RO產(chǎn)水或超純水系統(tǒng)中精處理階段的給水;

　　(2) TDS小于500mg/L的低鹽度自來水;

　　(3) TDS小于5000mg/L天然有機(jī)物含量低的中等含鹽量地下水;

　　(4) TDS小于5000mg/L的中等含鹽量苦咸水;

　　(5) TDS小于5000mg/L, TOC和BOD含量高的中等含鹽里二級(jí)廢水;

　　(6) TDS介于5000-15 000mg/L的高含鹽量苦咸水;

　　(7) TDS為35000mg/L的海水。

　　水源水質(zhì)類型與選擇制造廠膜元件的規(guī)格有關(guān)。

　　2.原水分析項(xiàng)目

　　原水分析項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)齊全，以便于使用制造廠膜元件與膜系統(tǒng)選擇的軟件。

　　3.進(jìn)入反滲透裝置基本水質(zhì)要求

　　(1)淤塞指數(shù)SDI15 <5。

　　(2)游離氯。聚酞胺復(fù)合膜<0. 1mg/L;醋酸纖維素膜0.2~1. 0mg/L。

　　(3)濁度(NTU) <1. 0。

　　(4)根據(jù)原水水質(zhì)合理控制pH值、鐵離子、微生物、難溶孟參數(shù)。