反滲透的分離機理
1. 請比較說明微濾,超濾,納濾和反滲透等四種常用膜分離技術的異同點
微濾microfiltration以壓力為驅動力,分離0.1-1微米的微粒的過程,簡稱為MF
超濾ultrafiltration以壓力差為動力,膜孔徑約0.001-0.2微米的物理篩分過程,簡稱為UF
1,微濾和超濾同屬於微孔膜范疇,微孔過濾是一種物理篩分過程,其功能在於截留分子量為幾百至幾百萬的物質,包括大分子有機物,微生物等,而不是以脫鹽為目的。
2,微孔膜的孔徑為一個范圍值:微濾在0.1-1微米,超濾為0.001-0.2微米
3,在學術領域,微濾膜的過濾精度一般用孔徑表示,而超濾的過濾精度一般用切割分子量來表示
4,微濾和超濾的過程均以壓力為驅動力,用於溶液體系中的物質分離。
5,膜的材料分為有機高分子和無機高分子材料。
納濾:nanofiltration以壓力為驅動力,用於脫除二價及二價以上的多價離子和分子量200以上有機物的膜分離過程,簡稱為NF
1, 納濾技術是繼反滲透後出現的一種新的分離技術,其分離機理基本和反滲透一致。
2, 納濾理論精度為0.001-0.005微米,略大於反滲透,因此所需工作壓力低於反滲透,早期被稱為「鬆散反滲透」
3, 納濾的作用在於去除二價及二價以上離子和分子量200以上的物質,對一價離子的去除率較低,其綜合脫鹽率低於反滲透
反滲透reverse
osmosis在膜的進水一側施加比溶液滲透壓高的外界壓力,只允許溶液中水和某些組分選擇性透過,其他物質不能透過而被截留在表面的過程,簡稱RO
1,反滲透的概念始於滲透現象,當把只允許水透過的高分子半透膜作為介質,兩側分別是鹽水和純水時,由於純水測水的濃度高於鹽水測的濃度,純水將向鹽水側擴散透過,這種濃度差異導致的遷移過程,就是滲透,他是自然界中在生物體內存在的一個普遍現象。
2,反滲透是一種由人類創造力產生的非自然現象或一種水溶液分離技術,其原理是通過施加機械外壓,克服濃度差導致的逆向遷移的過程。
3, 反滲透僅適用於液相體系(水溶液體系)中溶質和溶劑的分離,在凈水器中運用較多。
4, 反滲透現象必須在外界壓力作用下發生,且壓力必須高於水溶液的滲透壓。
2. 目前先進的水處理技術
目前最先進的水處理技術為反滲透處理技術 反滲透技術是一種膜分離技術。反滲透技術是一種高效率、低能耗能、無污染的先進技術,主要應用於純水制備與海水淡化。反滲透技術是當今最先進和最節能有效的膜分離技術。反滲透膜、鈉濾設備、PP棉等其原理是在高於溶液滲透壓的作用下,依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由於反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為10A左右),因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等(去除率高達97-98%)。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。本公司與日本日東電工美國HYDRANAUTICS(海德能)公司及陶氏FILMTEC公司合作,採用CAD計算機模擬設計,確保了系統的科學合理。
二級反滲透是以採用一級反滲透的產水作為原水,進行第二次反滲透的凈化,產水導電率≤0.5μs/cm。 各項指標均達到中國葯典2000版的要求,運行成本底、無污染、水質穩定,已為多間葯廠及飲料廠使用。在飲用純凈水方面已廣泛應用。反滲透技術常應用於預除鹽處理, 能夠使離子交換樹脂的負荷減輕90%以上,樹脂的再生劑用量也減少90%。因此不僅節約運行費用,而且還利於環境保護。反滲透獨特水處理技術是其他凈水方法如蒸餾、電滲析、離子交換等無法達到的。 RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
RO反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 RO膜過濾後的純水電導率 5 s/cm, 符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾,出水電阻率可以達到18.2M .cm,超過國家實驗室一級用水標准(GB682—92)。
反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術都屬於膜分離技術。
RO反滲透技術是近20年來廣泛應用的水處理技術,它對提高水資源的利用,緩解全球性水資源緊缺有實際意義。
RO反滲透膜介紹
膜的綜述: 一種最通用的廣義定義是「膜」為兩相之間的一個不連續區間。因而膜可為氣相、液相和固相,或是他們的組合。簡單的說,膜是分隔開兩種流體的一個薄的阻擋層。描述膜傳遞速率的膜性能是膜的滲透性。
滲透膜是一種介質,它是靠壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透方向相反,可使用大於滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍。反滲透,英文為Reverse Osmosis,是花費數億美元經過多年的精心研製而成的高科技水處理技術。這種薄膜分離技術,是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的程。
一、 反滲透基本原理
1. 反滲透過程
反滲透是利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑(通常是水)而截留離子物質的性質,以膜兩側靜壓差為推動力,克服溶劑的滲透壓,使溶劑通過反滲透膜而實現對液體混合物進行分離的膜過程。
反滲透同NF、UF一樣均屬於壓力驅動型膜分離技術,其操作壓差一般為1.5~10.5MPa,截留組分為(1~10)X10-10m小分子物質。除此之外,還可以從液體混合物中去處全部懸浮物、溶解物和膠體,例如從水溶液中將水分離出來,以達到分離、純化等目的。目前,隨著超低壓反滲透膜的開發,已可在小於1MPa壓力下進行部分脫鹽,適用於水的軟化和選擇性分離。
2. 分離機理
反滲透膜的選擇透過性與組分在膜中的溶解、吸附和擴散有關,因此除與膜孔的大小、結構有關外,還與膜的化學、物理性質有密切關系,即與組分和膜之間的相互作用密切相關。由此可見,反滲透分離過程中化學因素(膜及其表面特性)起主導作用。
3. 反滲透的應用
反滲透技術的大規模應用主要是苦鹹水和海水淡化,此外被大量地用於純水制備及生活用水處理,以及難於用其他方法分離地混合物。反滲透地工業應用包括:(1)海水脫鹽;(2)飲用水生產;(3)純水生產。
3. 反滲透膜分離器為何不能反洗
反滲透膜和超濾膜兩個概念。他們孔徑不同超濾膜要比反滲透膜大的多。反滲透膜上面有一層塗層是這眾塗層起到脫鹽功效的。如果反洗塗層被沖破膜也就廢了
4. 反滲透膜的分離原理是什麼
要了解反滲透法原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一種物理現象,當兩種專含有不同濃度鹽類的水屬,用一張半滲透性的薄膜分開時就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為自然滲透。
但如果在含鹽量高的水側,施加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水向相反方向滲透,而鹽分剩下。因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。
5. 納米膜的納濾膜應用
納濾膜的這些性能決定了其在飲水處理中特有的廣闊的應用,簡述如下。
① 軟化:膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價態離子的選擇透過特性而實現對水的軟化。膜軟化在去硬度的同時,還可以去除其中的濁度、色度和有機物,其出水水質明顯優於其他軟化工藝。而且膜軟化具有無須再生、無污染產生、操作簡單、佔地面積省等優點,具有明顯的社會效益和經濟效益。
膜軟化在美國已很普遍,佛羅里達州近10多年來新的軟化水廠都採用膜法軟化,代替常規的石灰軟化和離子交換過程。近幾年來,隨著納濾性能的不斷提高,納濾膜組件的價格不斷下降,膜軟化法在投資、操作、維護等方面已優於或接近於常規法。
② 用於去除水中有機物:納濾膜在飲水處理中除了軟化之外,多用於脫色、去除天然有機物與合成有機物(如農葯等)、三致物質、消毒副產物(三鹵甲烷和鹵乙酸)及其前體和揮發性有機物,保證飲用水的生物穩定性等。
納米膜分離技術是近年來發展起來的膜分離技術,是指膜的納米級分離過程。其通過截留相對分子量為300~100000(被分離物料粒徑相當於0.3~100納米)的膜進行分離、純化,包括了納濾和部分超濾技術所能分離的量程范圍,也是一種以壓力為驅動的膜分離過程。由於納米膜分離技術的截斷物質相對分子量范圍比反滲透大,而比部分超濾小,因此,納米膜分離技術可以截留能通過超濾膜的部分溶質,而讓不能通過反滲透膜的物質通過,從而有助於降低目的截留溶質的損失。這種技術具有操作方便、處理效率高、無污染、安全和節能等諸多優點。
6. 反滲透膜主要分離原理是什麼
反滲透膜是屬於一種壓力推動的膜濾方法,所用的膜不具離子交換性質,可以稱為中內性膜。反滲透用容半透膜為濾膜,必須在克服膜兩邊的滲透壓下操作,過去使用醋酸纖維素膜時的操作壓力為50~60個大氣壓,現今使用的聚醯胺復合膜的操作壓力為15個大氣壓左右。
半透膜是指只能通過溶液中某種組分的膜。對水處理所用的半透膜要求只能通過水分子,當然,這種對水的透過選擇性並不排斥少量的其它離子或小分子也能透過膜。
對膜的半透性機理有以下幾種解釋,但都不能解釋全部滲透現象。
一種解釋認為這是篩除作用,即膜孔介於水分子和溶質分子之間,因此水能透過,而溶質不能透過,但這不能解釋和水分字的大小基本一樣的鹽分分子不能透過的原因。
第二種解釋是認為反滲透膜是親水性的高聚物,膜壁上吸附了水分子,堵塞了溶質分子的通道,水中的無機鹽離子則較難通過。
最後還有一種機理認為是由於水能溶解於膜內,而溶質不能溶解於膜內。
7. 電滲析處理含鹽廢水與其他膜分離技術有何區別
不知道你是不是想問電滲析處理含鹽廢水與其他處理廢水的膜分離技術的差異。專
膜分離過程根據推屬動力的不同可分為4類:壓差推動(包括用於處理廢水的反滲透、納濾);濃度差推動(氣體分離、透析、滲透汽化等);溫差推動(熱滲透、膜蒸餾);電位差推動(電滲析、電滲透、膜電解)
除了最主要的膜過程中的推動力不同,電滲析與反滲透、納濾的不同之處主要有:
膜材料要求(電滲析要求離子交換樹脂,反滲透等普通高分子即可)
分離原理不同(電滲析是Donnan排斥機理,反滲透是溶解擴散機理)
8. 反滲透膜的分離機理是什麼
反滲透膜是屬於一種壓力推動的膜濾方法,所用的膜不具離子交換性質,可以稱為專中性膜。屬反滲透用半透膜為濾膜,必須在克服膜兩邊的滲透壓下操作,過去使用醋酸纖維素膜時的操作壓力為50~60個大氣壓,現今使用的聚醯胺復合膜的操作壓力為15個大氣壓左右。
半透膜是指只能通過溶液中某種組分的膜。對水處理所用的半透膜要求只能通過水分子,當然,這種對水的透過選擇性並不排斥少量的其它離子或小分子也能透過膜。
對膜的半透性機理有以下幾種解釋,但都不能解釋全部滲透現象。
一種解釋認為這是篩除作用,即膜孔介於水分子和溶質分子之間,因此水能透過,而溶質不能透過,但這不能解釋和水分字的大小基本一樣的鹽分分子不能透過的原因。
第二種解釋是認為反滲透膜是親水性的高聚物,膜壁上吸附了水分子,堵塞了溶質分子的通道,水中的無機鹽離子則較難通過。
最後還有一種機理認為是由於水能溶解於膜內,而溶質不能溶解於膜內。
9. 膜分離淡化海水,對膜的要求有哪些
海水淡化採用反滲透膜,是一種沒有孔的膜,也叫半透膜,不是篩分原理,內是逆向滲透原理。容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視為理想的半透膜。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。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。
海水淡化用的反滲透膜可以截留海水中的鈣鎂鈉等陽離子,和氯根、硫酸根等陰離子,使水透過。採用錯流過濾,較寬的流道保證了其耐污染性能。但仍然需要用專用清洗劑定期對膜進行再生。
膜的材料一般為聚醚、聚碸和聚醯胺。
10. 十大凈水器加盟碧水源新款凈水器採用的專利納濾技術更抗污具體是什麼
納濾說白了就是質量不靠譜的純水機濾芯,不建議使用,要不然就是超濾要不就是純水,只有這家公司搞這個東西,
不建議購買