所謂反滲透法
海水淡化即海水脫除鹽分變為淡水的過程,主要方法有四種:熱能法(蒸餾法和冷凍法)、機械能法(壓透析法和反滲透法)、電能法(電滲析法)和化學能法(溶媒抽出法和離子交換法)。常用的海水淡化法有蒸餾法、反滲透法和電滲析法。 海水淡化 內容: 海水中有大量的鹽。能不能從浩瀚的海洋中去除鹽份,提取出淡水呢?海水淡化是人類追求了幾百年的夢想。早在世界大航海的時代,英國王室就曾懸賞徵求經濟合算的海水淡化方法。時至今日,海水淡化的方法雖然有了數百種之多,生產出的淡水也風味各異,但以經濟合算的標准衡量,仍然不盡如人意。 表面看海水淡化很簡單,只要將鹹水中的鹽與淡水分開即可。最簡單的方法,一個是蒸餾法,將水蒸發而鹽留下,再將水蒸氣冷凝為液態淡水。這個過程與海水逐漸變鹹的過程是類似的,只不過人類要攫取的是淡水。另一個海水淡化的方法是冷凍法,冷凍海水,使之結冰,在液態淡水變成固態的冰的同時,鹽被分離了出去。兩種方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源,並在儀器里產生大量的鍋垢,相反得到的淡水卻並不多。這是一種很不劃算的方式。冷凍法同樣要消耗許多能源,得到的淡水卻味道不佳,難以使用。 1953年,一種新的海水淡化方式問世了,這就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下,半透膜允許溶液中的溶劑通過,而不允許溶質透過。由於海水含鹽高,如果用半透膜將海水與淡水隔開,淡水會通過半透膜擴散到海水的一側,從而使海水一側的液面升高,直到一定的高度產生壓力,使淡水不再擴散過來。這個過程是滲透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要對半透膜中的海水施以壓力,就會使海水中的淡水滲透到半透膜外,而鹽卻被膜阻擋在海水中。這就是反滲透法。反滲透法最大的優點 就是節能,生產同等質量的淡水,它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此,從1974年以來,世界上的發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。 在新興的反滲透法研究方興未艾的時候,古老的蒸餾法也改弦易轍,重新煥發了青春。常識告訴我們,水在常溫常壓下要加熱到100℃才沸騰,產生大量的水蒸氣。傳統的蒸餾法只考慮了通過升高溫度獲得水蒸氣的方式,耗能甚巨。而新的方法是將氣壓降下來,把經過適當加溫的海水,送入人造的真空蒸餾室中,海水中的淡水會在瞬間急速蒸發,全部變成水蒸氣。許多這樣的真空蒸餾室連接起來,就組成了大型的海水淡化工廠。如果海水淡化工廠與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱給海水加溫,成本就更低了。 現在世界上的大型海水淡化工廠,大多採用新的蒸餾法。在西亞盛產石油的國度,往往土地「富得流油」,卻打不出一口淡水井。水比油貴的現實,使海水淡化工廠如雨後春筍般出現在西亞的海岸線上。1983年,西亞第一大國沙烏地阿拉伯在吉達港修建了日產淡水30萬噸的海水淡化廠;在另一個西亞國家科威特,現在每天可以生產淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區,有的國家的淡化海水已經佔到了本國淡水使用量的80%—90%。
B. 反滲透法是什麼原理呢
離子往水中擴散是自發過程,去除水中離子就是在外界因素的作用下將離子從水中趕出來,這個過程是滲透的逆過程,所以稱為反滲透。比如在高壓下採用孔徑極小(只允許水透過)滲透膜就可以得到純凈水。
C. 什麼叫做反滲透技術
反滲透(也稱逆滲透)技術是用於太空的一種超高精度的利用壓差的膜法分離技術。其原理是在原水一邊加上比自然滲透壓更高的壓力,使水分子由濃度高的一方逆滲透到濃度低的一方,逆轉自然滲透方向。反滲透膜過濾精度在0.0001微米左右,遠遠小於病毒和細菌乃至上千倍以上,幫各種病毒,細菌,重金屬,因體可深物,污染有機物,鈣鎂離子等根本無法通過,理論上講可濾除水中的幾乎一切雜質,只能允許水分子通過,從而達到水質凈化的目的。通過此方法過濾得到的水即稱為反滲透水。
反滲透技術需要對原水加壓。利用控制系統可對反滲透膜進行反沖洗,提高膜的使用壽命。
反滲透技術涉及領域及應用行業:
電力行業用水
熱力、火力發電鍋爐廠礦企業,中、底壓鍋爐動力、給水系統。
化工行業用水
化工反應冷卻、化學葯劑、化肥及精細化工、化妝品製造過程用水系統。
工業產品塗裝用水
汽車、家用電器、建材產品表面塗裝、清洗、鍍膜玻璃及蓄電池用水系統。
飲料行業用水
飲用純凈水、天然水、飲料、低度酒勾兌用水、純生啤酒過濾等。
醫用制葯行業用水
醫用大輸液、注劑、葯劑、生化製品用水、醫用無菌水、人工腎析用水及血液透析用水。
公共水處理系統
海水苦鹹水淡化、學校、社區、賓館、房產物業優質供水網路系統。
D. 台灣如反滲透法被通過下屆台當局怎樣才能廢除它
台灣如反滲透法被通過,夏季台灣當局只有回歸大陸才能廢除他。
E. 何為反滲透法
1、反滲透法(reverse osmosisRO)指的是在半透膜的原水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力,原水透版過權半透膜時,只允許水透過,其他物質不能透過而被截留在膜表面的過程。
2、反滲透法通常又稱超過濾法,該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。
3、反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先後把發展重心轉向反滲透法。
F. 反滲透法的特性
反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機物等。尤其以風能、太陽能作動力的反滲透凈化苦鹹水裝置,是解決無電和常規能源短缺地區人們生活用水問題的既經濟又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用於海水淡化,也適合於苦鹹水淡化。現有的淡化法中,反滲透淡化法是最經濟的,它甚至已經超過電滲析淡化法。由於反滲透過程的推動力是壓力,過程中沒有發生相變化,膜僅起著「篩分」的作用,因此反滲透分離過程所需能耗較低。在現有海水和苦鹹水淡化中,反滲透法是最節能的。反滲透膜分離的特點是它的「廣譜」分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機物、膠體、病毒、細菌、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱。 與其他水處理方法相比具有無相態變化、常溫操作、設備簡單、效益高、佔地少、操作方便、能量消耗少、適應范圍廣、自動化程度高和出水質量好等優點。反滲透法脫鹽率及產水純凈程度都比電滲析法高,出水水質優於我國《生活飲用水衛生標准》,對高氟低礦化度苦鹹水通過反滲透法淡化,出水水質可達到我國《飲用純凈水衛生標准》。有資料表明,反滲透法淡化苦鹹水的能耗———電耗、水耗均低於電滲析法,而且反滲透法設備結構緊湊、佔地面積小、運行效果穩定可靠、符合「清潔生產」要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦鹹水淡化方法。
採用反滲透法對不同含鹽量的苦鹹水進行脫鹽淡化,淡化過程中,系統運行穩定。系統的脫鹽率達96 %以上,淡化水水質達到國家生活飲用水標准。反滲透系統苦鹹水淡化裝置具有較強的適應性,可根據原水的水質情況,調整運行參數來實現對不同含鹽量的苦鹹水連續進行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設備。 在水處理方面使用反滲透技術在全世界的公認度:
1、Harvard美國哈佛大學醫學院檢驗合格。
2、美國國家衛生試驗所檢驗標准。
National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
3、美國LOMA LINDA大學醫學院檢驗合格。
4、美國加洲ORANGE COUNTY自來水管理局獎賞。
5、Dr.T.C.McDANIEL美國醫學學會推薦。
6、Wcts檢驗合格。
7、CCEL檢驗超標准。
8、NASA美國太空總署採用太空梭裝備。
9、Coca cola(可口可樂)公司採用。
10、美國海軍採用使海水變淡水。 給水預處理對反滲透法安全運行是至關重要的。無論地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有機物和無機物。雖然反滲透能截留這些物質,但反滲透主要是用來脫鹽。如果反滲透給水中含有過多的濁度、懸浮物質,這些物質將會淤積在膜表面上,此外還可使水中硬度過高而結垢,這些將使流道堵塞,造成膜組件壓差增大、產水量和脫鹽率下降,甚至使膜組件報廢的嚴重結果。另外不同膜材料具有不同的化學穩定性,它們對p H、余氯、溫度、細菌、某些化學物質等的穩定性也有很大的影響,對給水預處理的要求也不同。一般來講,膜組件生產廠商均會提出給水水質指標。這些指標包括:
(1) 淤泥密度指數( S D I) 。該指數能較好地反映給水中膠體、濁度和懸浮物的含量,給水預處理後, S D I 越低對膜組件的使用年限越長, 一般要求S D I ≤4 。降低給水中的S D I ,可採取絮凝、沉澱、過濾等方法。
(2) p H。復合膜耐p H 范圍較寬(2~11) ,而三醋酸纖維素耐p H 范圍較窄(3~8) ,超過規定范圍膜易水解。調節p H 的另一個目的是降低給水中的鹼度。
(3)鹼度。鹼度是度量水樣中和酸的能力,能與酸中和的物質是氫氧根離子、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽和磷酸鹽等,鹼度與氫氧化物和碳酸鹽結垢有密切關系。鹼度過高就必須用酸中和加以破壞。
(4) 溫度。不同膜材料的耐溫能力有所不同。如復合膜耐溫可高達45 ℃,而三醋酸纖維膜則不能超過35 ℃,水溫度過高還會增加膜的壓密性,膜組件產水量會大大下降。此外較高的水溫( 超過25 ℃) 會加速細菌的繁殖,這時更要注意滅菌措施。
(5) 鐵錳的含量。鐵、錳易造成膜面上污垢的沉積。
(6) 硫酸鹽。硫酸鹽(如CaSO4 ) 不易清除,當硫酸鹽和鈣、鎂含量較高時,必須注意加防垢劑,嚴格控制水的回收率。
(7) 硬度。硬度主要指鈣離子和鎂離子的含量,它是碳酸鹽垢和硫酸鹽垢的主要成分。通過計算水中Lange2lier 飽和指數、Stiff 和Davis穩定指數可判斷結垢的趨勢。
(8)余氯。加氯滅菌也是反滲透淡化過程中不可少的過程,但不同膜材料的耐氯性有很大的差別。三醋酸纖維素耐氯性能較好,可耐1. 0 mg/ L 的余氯,而復合膜則只能在低於0. 1 mg/ L 下運行。通過加入亞硫酸氫鈉可以降低余氯。
(9)總有機碳( TOC) 。TOC 過多可能引起微生物的污染,特別是經過殺菌消毒過程,如水溫較高,消毒分解的有機物,正是細菌的餌料,以致殘存的細菌繁殖更快,醋酸纖維素膜對此非常敏感。降低給水中的TOC ,可通過活性碳吸附。 雖然反滲透系統運行已證明是可靠的,但產生的故障報道也不少,如給水預處理不當、沒有按規定控制各種運行參數,均系操作不當引起。因此,反滲透淡化系統安全運行必須注意以下問題:
(1) 定期測試S D I 指數。S D I 過高,會造成膜組件的不可逆污染,縮短組件的壽命。
(2) 控制回收率。回收率過高,一方面使難溶鹽的組分超過溶度積而結垢,另一方面組件里的濃水流速過低,易於產生濃差極化引起結垢,同時不利於把水中膠體、懸浮物等排出。
(3) 注意膜組件的壓差。膜組件的初期壓差是很小的,如若壓差增大較快,預示膜組件被污染或結垢,必須查出原因,並予以糾正。
(4) 注意產水量和脫鹽率的變化,通常與壓差變化同時出現。如在短時間內,產水量和脫鹽率明顯變化,必須檢查預處理系統運行是否正常,如加葯量是否合適、過濾器是否漏砂等。 (1)反滲透系統對二價及多價陽陰離子的截留效果高於單價離子(表1) 。
表1 陰、陽離子截留率( %)
陽離子陰離子
Fe3 + Ca2 + Mg2 + K+ Na + SO2 -4 Cl - F - HCO -3
100. 0 98. 8 99. 5 98. 5 96. 5 98. 4 96. 4 96. 0 94. 7
(2 )反滲透系統對水質極差的SO4 ·Cl2Na ·Mg型和SO4 ·Cl2Na 型苦鹹水中的溶解性總固體、總硬度、鐵、錳、鈣、鎂、鉀、鈉、硫酸鹽、氯化物、二氧化硅等無機鹽的去除率為96 %~100 %;總硬度、氯化物、硫酸鹽、溶解性固體等指標去除率大於 98 % ,出水水質優於國家和國際水質標准.
(3)反滲透系統對人體健康危害較大的氟化物去除率為96 % ,六價鉻去除率為92. 5 %。
(4)反滲透系統對污染性及毒理學指標、耗氧量、N H32N、NO22N 、NO32N、砷去除率40 %~83 %,低於上述無機鹽類去除率,但原水中污染性指標含量相對較低,40 %~83 %的去除率完全可以滿足生活飲用水衛生標准要求。
(5) 苦鹹水中,微生物含量在地表水、地下水中差異較大,反滲透系統對細菌總數檢測的去除率從44. 6 %提高到93. 2 % ,去除效果明顯。
(6) 原水中毒理學指標及部分理化指標如銅、鋅、鉛、鉻、鎘、銀、汞、硒、氰、揮發酚類、三氯甲烷、四氯化碳、苯並(a) 芘、滴滴涕、六六六含量均較低,大都低於檢驗方法的檢出下限,不做加標檢驗,難以從運行水質指標中確定反滲透器對它們的去除效果,但根據中國預防醫學科學院環境衛生監測所1997年7 月對一些反滲透裝置加標檢驗報告來看,上述指標的去除率絕大部分達到100 %。 鍋爐補給水、除鹽水設備------各種蒸汽鍋爐、火力發電廠、熱水爐、石化熱力鍋爐等補給水。
中水、廢水回用設備------石油化工、鋼鐵、市政、紡織印染等工業領域的中水、廢水回用。
電子工業用超純水設備------單晶硅、半導體晶片切割製造、半導體晶元、半導體封裝、引線框架、集成電路、液晶顯示器、導電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產品及各種元器件等生產工藝用純水。
一般工業用純水設備-----鍍膜玻璃、電鍍、表面塗裝、紡織印染、工業配液、工業產品清洗等用水。
生物醫葯行業用純水設備-----針劑、粉針劑、大輸液、生化製品用水、醫用無菌水、口服液等符合GMP標准。
精細化工行業用純水設備------化工工藝用水、化學葯劑、化妝品等用純水。
飲料、食品行業水處理設備---飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水、天然水、礦化水、啤酒生產用水、白酒勾兌用純水。
苦鹹水淡化、海水淡化設備。
膜分離設備--葯物分離、回收、濃縮、提純設備。
生活飲用水處理、賓館、樓宇、社區優質供水設備、直飲水工程。
G. 反滲透法的反滲透原理
反滲透法通常又稱超過濾法,該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半版透膜,將權海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾法的1/40。因此,從1974年起,美日等發達國家先後把發展重心轉向反滲透法。
H. 反滲透法的機理解釋
對反滲透膜脫鹽機理解釋很多,到目前為止,較公認的機理主要有:
(1)氫鍵理論:氫鍵理論最早是由雷德(Reid)等提出的。也叫孔穴式與有序式擴散(hole type-alignment type diffusion)理論,是針對乙酸纖維膜提出的模型。此模型認為當水進入乙酸纖維膜的非結晶部分後,和羧基的氧原子發生氫鍵作用而構成結合水。這種結合水的結合強度取決於膜內的孔徑,孔徑越小結合越牢。由於牢固的結合水把孔占滿,故不與乙酸纖維膜以氫鍵結合的溶質就不能擴散透過,但與膜能進行氫鍵結合的離子和分子(如水、酸等)卻能穿過結合水層而有序擴散通過。
(2)優先吸附-毛細孔流理論:該理論是索里拉金(Sourirajan)在Gibbs吸附方程的基礎上提出的,他認為在鹽水溶液和聚合物多孔膜接觸的情況下,膜界面上有優先吸附水而排斥鹽的性質,因而形成一負吸附層,它是一層已被脫鹽的純水層,純水的輸送可通過膜中的小孔來進行。純水層厚度既與溶液的性質(如溶質的種類、溶液的濃度等)有關,也與膜的表面化學性質有關。索里拉金認為孔徑必須等於或小於純水層厚度的二倍,才能達到完全脫鹽而連續地獲得純水,但在膜孔徑等於純水層厚度二倍時工作效率最高。根據膜的吸附作用有選擇性,可以推知膜對溶質的脫除應有選擇性。
I. 反滲透法的軟化原理
格瑞水務為您解答:反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般指水)通過反專滲透(或稱半透膜)而分離屬出來,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,就可以使用大於滲透壓的反滲透法達到進行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透主要對象是分離溶液中的離子范圍,反滲透法由於分離過程不需加熱,沒有相的變化,具有耗能少,操作簡單適應性強,應用范圍廣等特點,在水處理中應用范圍日益擴大,成為水處理技術的重要方法之一,卷式元件是根據反滲透原理,將半透膜、導流層、格網按一定的排列粘和在有派孔的中心管上形成元件。原水從元件一端進入格網層,在經過格網時,在外界壓力作用下,一部分水通過半透膜的孔,滲透到導流層內,在順導流層的水道流到中心管的排孔,經中心管排出。剩餘部分(稱為濃水)從格網另一端排出
J. RO逆滲透純水機的RO膜反滲透法
一般水是由低濃度的一邊流向高濃度的一邊,水一旦加壓之後,將由高濃度的一邊流向低濃度的一邊,亦即所謂的反滲透原理;由於RO膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之一,肉眼無法看到,細菌、病毒是它的5000倍,因此,只有水分子能夠通過,其它雜質及重金屬均由廢水管排出,所以海水淡化的過程,以及太空人廢水回收處理均採用此方法,是體外的高科技人工腎臟。
一般濾水器的構造以活性碳與樹脂為主要結構,其主要功能,只是過濾一些較大雜質及除臭功能,一旦濾水器中留有物增多,就成為細菌的溫床、大腸桿菌繁殖區。而純水機的RO膜是高科技的產品,可以將比水分子大的分子完全排除掉,使重金屬及雜質與水分子完全分開,反滲透純水機製造的水才是真正干凈的水。
RO逆滲透純水機
RO逆滲透純水機是一種通過國際流行的反滲透等辦法,對原水進行過濾處理(物理法)後不添加任何化合物而生產出可供人類直接飲用的純凈水機器(也稱為終端凈水設備)。採用水質符合中國衛生部《生活飲用水水質衛生規范》(2001)規定的市政自來水為原水,通過2個活性炭濾芯(1個顆粒活性炭、1個燒結活性炭)1個PPF溶噴濾芯對原水進行預過濾,再對預過濾水施加壓力令其通過孔徑大小為萬分之一微米的RO(反滲透,英文Reverse Osmosis)膜,最後通過材質為果殼(椰殼)的載銀活性碳(又名小T33)調節水的酸鹼度(使制出的純凈水口感變得甘甜醇美)而生產出純凈水。
RO逆滲透純水機,引進美國先進的超低壓逆滲透技術和配件,生產出國內最為先進的家用和團體用純凈水裝置,該裝置產水優質、安全運行、穩定可靠、操作簡單,佔地面積小,最有效的去除水中鈣、鎂、細菌、有機物、無機物、金屬離子和放射性物質等,經過該裝置凈化出的水晶瑩清澈、甜美甘醇。該裝置適用於家庭和賓館、酒店、醫院等企事業單位飲用凈水使用。
RO逆滲透純水機制出的純凈水相對於桶裝水更新鮮、更衛生、更安全,它的用途非常廣泛:可以生飲,也可以燒開喝,在這方面最突出的特點是水壺或電暖瓶再也不會結水垢了;純水用於烹飪,更加衛生,更加可口;用純水洗浴,可以清除皮膚上的雜質,滋潤皮膚,起到自然美容的效果;可以提供給加濕器、蒸汽熨斗、美容儀等小家電所需用水,決不會出現讓人討厭的水垢;與製冰機配套使用,製成的冰塊晶瑩剔透,無任何異味。