反渗透设备是以反渗透技术为核心的水处理技术,反渗透设备的核心部件是反渗透膜。反渗透设备也可以说成是一种采用膜法分离的水处理技术,其原理是在压力作用下,透过反渗透膜的水成为纯水;水中的杂质被反渗透膜截留并被带出。利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。
反渗透膜元件的主要脱盐部分的机理类似于半透膜,能对水中的离子具有选择透过性,如下图所示:
自然状态下,半透膜(反渗透膜)选择透过溶剂(水)由低浓度侧向高浓度侧进行自然渗透,在形成一定的渗透压差下达到自然渗透平衡;当在高浓度侧施加外界压力时,高浓度侧的溶剂克服自然渗透压和自然液位高度差而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。
反渗透膜过滤属于横流过滤的范畴
反渗透膜分离系统的运行方式与传统的过滤系统完全不同。传统的过滤系统在运行时,水全部通过过滤器的滤层,在截污能力降低到一定限度时,依靠设备的反冲洗操作将截留下来的污染物从滤层中除掉。而反渗透系统在运行时则是原水中的一部分水流沿与膜表面垂直的方向透过膜,同时另外未透过的部分水流则沿着与膜表面平行的方向流过,在工艺上属于横流过滤的范畴。下图是膜元件在运行过程中的过滤、渗透过程:
反渗透膜过滤的优点
反渗透系统水处理技术基本上是属于物理方法,它的除盐过程在诸多方面具有传统水处理方法所没有的下述优点:
1.反渗透是在室温条件下,采用无相变的物理方法得以使水淡化、纯化;
2.水的处理仅依靠水的压力作为推动力,其能耗在许多处理方法中最低;
3.不用大量的化学药剂和酸碱再生处理;
4.无化学废液及废酸碱排放,无废酸碱的中和处理过程,无环境污染;
5.系统简单,操作方便,产品水水质稳定,二级反渗透可取得质量高的纯水;
6.适应于较大范围的原水水质,既适用于苦咸水、海水以至给水的处理,又适应于低含盐量的淡水处理;
7.设备占地面积少,需要的空间也小;
8.运行维护和设备维修工作量极少。
9.反渗透用于许多使用部门均有明显的优势,对高参数锅炉补给水处理,更具有常规离子交换处理方式难以比拟的优异特色:
10.脱除水中二氧化硅效果好,除去率可达99.5%,有效地避免了高参数发电机组随压力升高对SiO2选择性携带所引起的硅垢,避免了天然水中硅对离子交换树脂的污染,造成再生困难、运行周期短的影响。
11.脱除水中有机物等胶体物质,除去率可达到95%,避免了由于有机物分解所形成的有机酸对汽轮机尾部的酸性腐蚀;
反渗透水处理系统可连续产水,无运行中停止再生等操作,使产品水质无忽高忽低的波动,对发电机组的稳定运行、保证电厂的安全经济有着不可估量的作用。
反渗透膜除盐机理:反渗透膜对各种盐的水溶液脱除离子的机理简明,在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,膜的表面选择性的吸附了一层水分子,盐类溶质则被膜排斥,化合价态愈高的离子被排斥愈远,膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下,通过膜的毛细管作用流出纯水而达到除盐目的。当膜孔大于反渗透膜孔范围时,盐的水溶液就会泄漏过膜,其中一价盐泄漏较多,二价盐次之,三价盐更少。
反渗透设备系统性能参数
膜形式:卷式膜。
设计膜通量:≤18.2LMH。
膜面积:37.2㎡。
产水能力:产水量≥3000m3/d。
膜材质:聚酰胺复合膜。
回收率:≥70%(10℃)。
公称脱盐率:99.5%。
平均脱盐率:95%(使用 5 年)。
进口膜,使用寿命均≥5年,反渗透进水滤芯更换周期3个月。
膜质保期3 年,在此期限内保证出水水量和水质。膜壳使用玻璃钢材质,外观颜色为白色。
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