反滲透技術(shù)簡(jiǎn)述
2021-05-02 來(lái)自: 環(huán)保水圈 瀏覽次數(shù):1153
反滲透技術(shù)可以有效的清除溶解於水中的無(wú)機(jī)物,有機(jī)物,細(xì)菌,熱原及其它顆粒等,是透析用水之處理中重要的一環(huán)。要了解"反滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開(kāi)兩種不同濃度的溶液,其中溶質(zhì)不能透過(guò)半透膜,則濃度較低的一方水分子會(huì)通過(guò)半透膜到達(dá)濃度較高的另一方,直到兩側(cè)的濃度相等為止。在還沒(méi)達(dá)到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動(dòng)狀態(tài)會(huì)暫時(shí)停止,此時(shí)所需的壓力叫作 "滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時(shí),則水份的移動(dòng)會(huì)反方向而行,也就是從高濃度的一側(cè)流向低濃度的一側(cè),這種現(xiàn)象就叫作"反滲透"。反滲透的純化效果可以達(dá)到離子的層面,對(duì)於單價(jià)離子(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可達(dá)百分之九十八,而雙價(jià)離子(divalent ions)可百分之九十九左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質(zhì)通過(guò))。

反滲透水處理常用的半透膜材質(zhì)有纖維質(zhì)膜(cellulosic),芳香族聚醞胺類(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的結(jié)構(gòu)形狀有螺旋型(spiral wound),空心纖維型(hollow fiber)及管狀型(tubular)等。至於這些材質(zhì)中纖維素膜的優(yōu)點(diǎn)是耐氯性高,但在堿性的條件下(pH ≥8.0)或細(xì)菌存在的狀況下,使用壽命會(huì)縮短。polyamide的缺點(diǎn)是對(duì)氯及氯氨之耐受性差。
如果反滲透前沒(méi)有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣,鎂,鐵等離子,造成反滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。反滲透雖然價(jià)錢(qián)較高,因?yàn)橐话惴礉B透膜的孔徑約在l0A以下,它可以排除細(xì)菌,病毒及熱原甚至各種溶解性離子等,所以在準(zhǔn)備血液透析析釋用水準(zhǔn)備這一道步驟。
一、反滲透系統(tǒng)的調(diào)試工作顯得尤為重要,可以從以下幾個(gè)方面來(lái)掌握:
1. 運(yùn)行條件;
2. 運(yùn)行前準(zhǔn)備;
3. 試車(chē)運(yùn)行。
二、分離流程
反滲透膜分離工藝設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的流程有如下幾種:
1、一段法這種方式是料液進(jìn)入膜組件后,濃縮液和產(chǎn)水被連續(xù)引出,這種方式水的回收率不高,工業(yè)應(yīng)用較少。另一種形式是一段循環(huán)式工藝,它是將濃水一部分返回料液槽,這樣濃溶液的濃度不斷提高,因此產(chǎn)水量大,但產(chǎn)水水質(zhì)下降。
2、多段法當(dāng)用反滲透作為濃縮過(guò)程時(shí),一次濃縮達(dá)不到要求時(shí),可以采用這種多步式方式,這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高,產(chǎn)水量相應(yīng)加大。
3、兩級(jí)一段法當(dāng)海水除鹽率要求把NaCl從35000 mg/L降至500mg/L時(shí),則要求除鹽率高達(dá)百分之九十八。如達(dá)不到時(shí),可分為兩步進(jìn)行。即首先除去NaCl 百分之九十,再?gòu)某鏊腥コ齆aCl ,即可達(dá)到要求。如果膜的除鹽率低,而水的滲透性又高時(shí),采用兩步法比較經(jīng)濟(jì),同時(shí)在低壓低濃度下運(yùn)行時(shí),可提高膜的使用壽命。
4、多級(jí)反滲透流程在此流程中,將濃縮液作為二級(jí)的供料液,而二級(jí)濃縮液再作為下級(jí)的供料液,此時(shí)由于各級(jí)透過(guò)水都向體外直接排出,所以隨著級(jí)數(shù)增加水的回收率上升,濃縮液體體積減少濃度上升。為了保證液體的流速,同時(shí)控制濃差分化,膜組件數(shù)目應(yīng)逐漸減少。