河北唐山反渗透设备中标配置
反渗透又称逆渗透,一种以为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
简介
反渗透又称逆渗透,一种以为推动力,从溶液中分离出溶剂的操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到。
反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为:N=Kh(Δp-Δπ)式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透。
稀溶液的渗透压π为:π=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的;R为摩尔气体;T为绝对温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是式或卷式的。
反渗透膜能截留水中的各种、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与结合制取高纯水,其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
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。
预处理
反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子,防止后续RO膜表面结垢堵塞,提高水的回收率。
河北唐山反渗透设备中标配置工艺流程:
通过原水箱收集原水,采用了增压泵进行水压辅助,原水通过增压水泵输送到石英砂过滤器、活性碳过滤器和阳离子软化器进行初步的水处理,经过预处理的水在经过精密过滤器(又称保安过滤器)后进入反渗透主机,进行反渗透处理,反渗透主机是主要的纯净水处理系统,处理完成的水通过水汽混合器进行输送,纯净水处理完成后,通过专业的灌装设备进行灌装,称为大桶纯净水或者小瓶纯净水。
工艺流程
1、采用一级反渗透工艺方式,制备食品饮料工艺生产用水,
其流程如下: 原水箱→增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→高压泵→一级反渗透→纯水箱
2、采用两级反渗透工艺,制备纯净水,
其流程如下: 原水箱→增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→保安过滤器→高压泵→一级反渗透→高压泵→二级反渗透→纯水箱→臭氧灭菌→成品水箱→纯水泵→微孔过滤器→灌装
3、采用超滤/纳滤工艺,制备矿泉水,s
其流程如下: 原水箱→增压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→增压泵→一超滤→中间水箱→臭氧灭菌→成品水箱→增压泵→微孔过滤器→灌装
机理模型
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型 有几个经典模型
1.优先吸附毛细孔模型:弱点干态膜下,没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2.溶解扩散模型:不认为有孔。
3.干闭湿开模型:上个世纪80,90年代,等提出的,能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型,统一了两个最经典的反渗透机制模型,细孔模型,。即
膜干时,收缩致密,孔隙闭合,电镜下看不到制成干态备镜检的干;
膜湿时,膜材料溶胀,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。合并就是“干闭湿开”模型。
河北唐山反渗透设备中标配置
太空水、、蒸馏水等制备; 酒类制造及降度用水; 医药、电子等行业用水的前期制备; 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备; 锅炉补给水除盐; 海水、; 造纸、电镀、印染、食品等行业用水及;城市污水深度处理。
以为代表的作为一种新型、高效流体分离技术,30年来取得了令人瞩目的飞速发展,已广泛应用于国民经济的各个领域。
应用现状
在各种膜分离技术中,是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种。估计自1995年以来,反渗透膜的使用量每年平均递增20%;据保守的统计,1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支,4英寸膜26000支。2000年和2001年的市场更为强劲,膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算,反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。
国内反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水,饮用水的市场规模次之,电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。
反渗透膜最新进展
超低压膜 由于节省电耗和降低相关机械部件的压力等级引起材料费下降等优点,自1999年以来超低压膜的应用比重日益增大,这在以使用4英寸膜为主的小型装置中应用最为突出,大型装置中应用超低压膜也呈上升趋势,目前使用超低压膜的最大装置的产水量为650吨/小时。
低污染膜 膜污染是反渗透应用中的最大危害。现在已有几种抗污染性能强、使用寿命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。
负电荷,现已有膜厂家开发出表面带正电荷的低压复合膜,这种膜主要应用于制备高电阻率的高纯水系统中。日本日东电工公司生产的正电荷膜ES10C已在半导体行业的三级中实现10-15兆欧电阻率的高纯水;韩国现代电子公司的3个生产厂的合计最终产水800吨/小时的三级反渗透系统的产水电阻率为8-9兆欧;上海某半导体厂的170吨/小时的三级反渗透系统也达到上述指标。另外,在国内几个制药厂的5-20吨/小时规模的两级反渗透系统中也实现了反渗透产水电阻率为1.7-3兆欧。
耐高温、食品级、卫生级反渗透膜 普通水处理用反渗透膜的使用温度均为0-45摄氏度,但在需要耐90摄氏度高温杀菌的特殊场合,可使用耐高温、耐化学药品的反渗透膜。此外,各种有特殊膜元件结构的食品级或卫生级的反渗透膜也开始在国内应用。