反滲透是怎麼回事
① 反滲透系統的概念是什麼
反滲透系統基本組成部分
1)原水供水單元:原水可能是自來水、地下水、水庫水或其它水源,但一般反滲透系統都有一個儲水槽。在系統設計時要考慮避免二次污染,防止沙土、灰塵等機械雜質污染和發酵、水藻等生物污染的發生。
2)預處理系統:針對原水得水質指標和水源特點,設置合理的預處理系統,保證經過預處理的水質能夠達到反滲透系統對於COD、SDI、余氯和LSI等的要求。對於一定的原水,不同的預處理工藝和污染因子去除效果會影響到反滲透膜元件類型、數量和系統參數的選擇。在目前越來越多的反滲透系統被用於地表水和回用污水的情況下,為了保證系統性能和和效率,推薦優先選用膜法預處理(超濾/微濾)。請參考本書卷首較為詳細的「美國海德能公司反滲透納濾設計導則」。
3)高壓泵系統:高壓泵系統的壓力(揚程)和流量的選擇主要依據運行海德能設計軟體IMSdesign的模擬計算結果。為了保證系統的安全可靠,在實際選型時,可以在計算結果推薦選型的基礎上提高10%揚程和流量規格。反滲透高壓泵要求使用性能高度穩定的耐腐蝕泵。泵系統一般由給水泵和高壓泵組成,給水泵加在保安過濾器之前,用於高壓泵供水和低壓沖洗。在高壓泵出口一般要安裝手動調壓閥和慢開電動閥。手動調壓閥用於調節泵的出力,電動閥可以防止高壓泵啟動時發生水錘現象。
4)RO膜單元:RO膜單元由壓力容器、膜元件、管道和濃水閥門等組成,是反滲透系統的核心。本章內容主要針對RO膜單元的設計,包括參數選擇、流程配置、膜元件選型、膜元件數量和排列的選擇以及設計方案的評價和優化等。
5)儀表和控制系統:為了裝置能夠安全可靠地運行、便於過程監控,一般要配備溫度表、pH計、壓力表、流量計、電導率表、氧化還原電位計等儀表。反滲透系統的運行和監控由PLC、儀表、計算機系統和工藝模擬流程模擬屏執行,同時設有手動操作按鈕和控制室操作按鈕,系統具有聯鎖保護功能及報警指示功能。請參考本書第七章及第十三章相關內容。
6)產水儲存單元:產水儲槽(罐)主要考慮防止二次污染,容積和配置取決於後續工藝要求及用水量調節需要,在產水儲存單元的設計中要考慮防止發生背壓。
7)清洗單元:用於膜的化學清洗和消毒滅菌處理,具體設計參考第八章「污染與清洗」。
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② 反滲透的工作原理是什麼意思
當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
工作原理
對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜稱之為理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於半透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動,這一現象稱為滲透。當滲透達到平衡時,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一個壓差,此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質,即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大於滲透壓的壓力時,溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反,開始從濃溶液向稀溶液一側流動,這一過程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運動,是一種在壓力驅動下,藉助於半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法,它已廣泛應用於各種液體的提純與濃縮,其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中,用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除,以獲得高質量的純凈水。
③ 反滲透系統是什麼原理
反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。
反滲透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為:
N=Kh(Δp-Δπ)
式中Kh為水力滲透系數,它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:
π=iCRT
式中i為溶質分子電離生成的離子數;C為溶質的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數;T為絕對溫度。
反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,並與離子交換結合製取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
反滲透技術通常用於海水、苦鹹水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫葯工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用於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,不僅節約費用,而且還有利於環境保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、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。
基本原理編輯
把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓,滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度,與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。
優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。
氫鍵理論
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後,會引起水分子熵值的極大下降,形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里,結合水的佔有率很低,在孔的中央存在普通結構的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水,並以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵,於是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。
④ excel反滲透是什麼意思
一級反滲透:就是原水→原水加壓泵→多介質過濾器→活性炭過濾器→軟水器回→精密過濾器答→一級反滲透機→中間水箱→中間水泵→EDI系統→純化水箱→純水泵→紫外線殺菌器→微孔過濾器→用水點。。。雙級反滲透就是第一級反滲透的透過水經調整PH值後,再由第二級高壓泵送進第二級反滲透系統處理,從而獲得透過水的過程。
⑤ 凈水器反滲透是什麼意思
凈水器反滲透是一種過濾技術,簡單解析就是更好的過濾水,而且過濾後的水更加潔凈。專業來解釋反滲透的意思,在有一定離子濃度的水中(如原水)施以比自然 滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反的方向進行,把原水中的水分子壓到膜的一邊,變成潔凈水,從而達到除去水中離子的目的。
反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。
反滲透凈水機是一種集微濾、吸附、超濾、反滲透、紫外殺菌、超純化等技術於一體,將自來水直接轉化為超純水的裝置。
(5)反滲透是怎麼回事擴展閱讀:
1、進水壓力對反滲透膜的影響
進水壓力本身並不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動反滲透的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由於過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致鹽透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。
2、進水溫度對反滲透膜的影響
反滲透膜產水電導對進水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加水對通量也線性的增加,進水水溫每升高1℃,產水量就提升2.5%-3.0%;(以25℃為標准)。
3、進水PH值對反滲透膜的影響
進水PH值對產水量幾乎沒有影響,面對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間,脫鹽率達到最高。
4、進水鹽濃度對反滲透膜的影響
滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。
⑥ 反滲透技術是什麼有什麼特點
反滲透技術是世界上世紀六十年代後期開始應用的一項新技術。反滲透(RO)亦稱逆滲透,主要由高壓泵和反滲透膜兩部分組成。在足夠高壓力的情況下,除水分子外、水中其他礦物質、有機及各種離子幾乎都被拒之於膜外,並被高壓水流沖出。
它已成為現代純水、高純水制備、海水淡化、苦鹹水淡化及其他行業分離工程中重要的技術設備。電滲析技術從五十年代確立以來,在工程技術應用過程中迅速崛起,在海水淡化苦鹹水脫鹽、海水濃縮制鹽、廢水處理以及食品、醫葯、電子、電力等行業中所起的作用與日俱增。它以許多出色的應用實例,證實了其在技術上的先進性以及其他分離方法所不能替代的若干優異的特點.
1、 耗能低,經濟效益顯著。實踐證明將2000-5000mg/L的苦鹹水脫鹽至5000mg/L的飲用水是最經濟的。
2、系統應用靈活,操作維修方便根據不同的條件要求,可以靈活地採用不同形式的系統設計,並聯可增產水量,串聯可提高脫鹽率,循環或部分循環可縮短工藝流程。在運行過程中,控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數,可保證穩定運行。
3、 不污染環境。
4、 使用壽命長。膜一般可用3-5年,電極可用7-8年,隔板可用15年左右。
5、 原水率高。海水、高濃度苦鹹水回收率可達到60%以上。一般苦鹹水回收率可達65%-80%。
⑦ 現在家用反滲透凈水器的工作原理是怎麼回事
反滲透是一種以高於滲透壓的壓力作為推動力,利用選擇性膜只能透過水而不能專透過溶質的選擇透屬過性,從水體中將水分子與溶質相分離的過程。
反滲透凈水器的核心元件是RO膜,是用特定的高分子材料製成的,具有選擇性能的薄膜。它的工作原理是對水施加一定的壓力,使水分子和離子態的礦物質元素通過反滲透膜,而溶解在水中的絕大部分無機鹽(包括重金屬),有機物以及細菌、病毒等無法透過反滲透膜,從而使滲透過的純凈水和無法滲透過的濃縮水嚴格的分開;反滲透膜上的孔徑只有0.0001 微米,而病毒的直徑一般有0.02-0.4微米,普通細菌的直徑有0.4-1微米,因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生活、有機物等。
⑧ 凈水器反滲透是什麼意思呢
反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使用大於滲透壓的反滲透壓力,即反滲透法,達到分離、提取、純化和濃縮的目的。
反滲透膜的性能是影響反滲透過程效率的決定因素,反滲透膜的研製一直是國內外膜領域的研究熱點。特別是近年來,石墨烯、碳納米管等新型材料展現出優異的水傳遞行為,成為新型反滲透膜材料的研究熱點。
(8)反滲透是怎麼回事擴展閱讀
凈水器的選購要點
1、 是否有產品衛生許可批件。
用戶購買凈水器時必須認識產品質量的重要性。生活飲用水衛生監督管理辦法規定;取得上級衛生監督部門的衛生許可證,經過技術監督部門鑒定,符合國家的《生活飲用水水質標准》。
2、選購合適的濾芯至關重要。
第一代凈水器主要通過活性炭、陶瓷等簡單過濾,容易滋生細菌,污染水源,達不到潔凈水源的效果;第二代凈水器使用了各種人工高分子膜過濾,對去除水中有害物效果顯著,但它致命的缺陷是過濾掉了對身體有利的微量元素。
第三代凈水器採用的是納米微晶濾芯技術,很好的解決了第二代凈水器的缺陷,過濾掉了水中有害物質及重金屬等。所以大家選擇凈水器時,一定要問清採用的過濾技術以及濾料,看是否滿足自己的使用需求。
3、、是否具有安全有效的殺菌技術。
凈水設備採用兩種方式殺菌,一是添加消毒劑,消毒劑能殺死一部分細菌,但消毒劑中含有微量危害人體健康的化學成份;二是紫外線殺菌,因為紫外線殺菌安全、高效,可以快速殺死幾乎所有細菌;並且紫外線殺菌採用物理原理殺菌,不需任何化學劑,不會對人體有副作用。
⑨ 反滲透是什麼原理
反滲透技術是當今最先進、最節能、效率最高的分離技術。其原理是在高於溶液滲透壓
的壓力下,藉助於只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用,將溶液中的溶質與溶劑分
離,從而達到純凈水的目的。反滲透膜是由具有高度有序矩陣結構的聚合纖維素組成的。它
的孔徑為0.1納米-1納米,即一百億分之一米(相當於大腸桿菌大小的千分之一,病毒的百
分之一)。
工作原理
反滲透亦稱逆滲透(RO)。是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過反滲透膜(或稱半透膜)分離出來。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使大於滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的。
特點 常溫條件下,可以對溶質和水進行分離或濃縮,因而能耗低; 雜質去除范圍廣,可去除無機鹽和各類有機物雜質; 較高的水回用率; 分離裝置簡單,容易操作和維修。
應用范圍:
太空水、純凈水、蒸餾水等制備; 酒類製造及降度用水; 醫葯、電子等行業用水的前期制備; 化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備; 鍋爐補給水除鹽軟水; 海水、苦鹹水淡化; 造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。
以高分子分離膜為代表的膜分離技術作為一種新型、高效流體分離單元操作技術,30年來取得了令人矚目的飛速發展,已廣泛應用於國民經濟的各個領域。