《反渗透系统工艺流程及原理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《反渗透系统工艺流程及原理.docx(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、反渗透系统工艺流程及说明原水箱作用:抑制管网供水的不稳定性,保证整个系统的供水稳定连续;同时也给各设备长期性能牢靠供给了保障。选型:PE 材质。掌握:水箱配置高水位浮球阀和低水位液位开关。其具备了牢靠性高,价格低廉, 构造简洁,安装便利等优点。当水位处于高位时,浮球阀关闭,停顿进水。水位处于低水位时,高水位浮球阀翻开,开场向水箱注水。同时,低水位液位开关断开,增压泵停顿工作。增压泵作用:给预处理各设备供给必需的工作压力。选型:依据预处理各设备设计压力降每台过滤设备最大压降 0.05Mpa,以及高压泵前压力不能小于 0.5Kg/cm2,确定增压泵的工作压力。掌握:泵后用调整阀调整压力及进水量。机
2、械过滤器作用:原水首先经过机械过滤器,在过滤器中放置 1-16 目的精巧石英砂,使原水中的絮凝体、铁锈等悬浮杂质在此过程中被截留。由于机械过滤器在工作中截留了大量的悬浮杂质,为保证过滤器的正常工作,必需对过滤器定期进展冲洗、反冲洗。选型:选用碳钢材质容器.掌握:机械过滤器的反洗操作採用手工掌握器,过滤器应每周天进展一次清洗, 清洗时间为 10-20 分钟。活性碳过滤器作用:本工艺承受活性碳过滤器,作为反渗透装置的予处理,是格外重要的。反渗透系统要求进水指标 SDI5,余氯0.1mg/L。为满足其进水要求,需进一步纯化原水,使之到达反渗透的进水指标。在反渗透装置前设置碳滤器,主要有两个功能:1、
3、吸附水中局部有机物,吸附率为 60%左右;2、吸附水中余氯。吸附粒度在 10-20 埃左右的无机胶体、有机胶体和溶解性有机高分子杂质以及在砂滤器中是难以去除的余氯。活性碳之所以能用来吸附粒度在几十埃左右的活性物, 是由于其构造存在大量平均孔径在 20-50 埃的微孔和粒缝隙,活性碳的这个构造特点,使它的外表吸附面积能够到达 500-2023m2/g,由于一般有机物的分子直径略小于 20-50 埃,因此活性碳对有机物具有很强的吸附作用。此外活性碳具有很强的脱氯力量,由于余氯具有很强的氧化性,余氯和碳起反响,生成二氧化碳和-1 价氯离子,因此只是损失了少量的碳,所以活性碳脱氯可以使用相当长的时间。
4、活性碳不仅仅具有以上功能,还能够去除水中的异味、色素,提高水的澄明度,活性碳使用一段时间后,其吸附力量下降,需要进展再生或更换。所以, 原水通过碳滤器后,能大大提高水质,削减对反渗透膜的污染,经过处理后的水质都能到达反渗透装置进水水质要求余氯0.1mg/L。选型: 选用碳钢材质容器。掌握:活性碳过滤器的掌握採用手工掌握器,由于活性碳过滤器在工作中吸附了大量的悬浮杂质,为保证系统正常工作,每天必需进展冲洗、反冲洗,冲洗过程由清洗时间为 10-15 分钟。精细过滤器作用:精细过滤又称为保安过滤器。它是原水进入反渗透膜装置前的一道处理工艺。PP 过滤芯具有过滤流量大,纳污量大,压力损耗小的特点,可阻
5、截不同粒径的杂质颗粒,集外表过滤与深层过滤于一体。精细过滤器使用肯定时期后也有堵塞现象,因此,肯定时期后 PP 熔喷滤芯必需更换,更换依据:精细过滤前后的压力差在 0.05-0.1Mpa 时更换。选型:选用不锈钢材质容器.高压泵作用:高压泵是供给应反渗透系统所需产水流量及水质的工作压力。使过滤水经过泵体后到达 10 公斤左右的压力,以满足膜体的进水压力,保证纯水的出水量。选型:依据反渗透膜所需的工作压力,承受南方立式多级离心高压泵.掌握:当原水压力表指针到达 2KG 时,按下产水开关,高压泵启动,开场产水。高压泵前设有压力保护开关,当进水压力低于 1KG 时,压力保护开关关闭,高压泵停顿工作。
6、反渗透装置作用:反渗透装置是纯化水生产线的主要局部。本装置选用日本日东电工集团美国海德能公司生产的节能型复合膜 ESPA1 型反渗透膜元件。ESPA1 系列为高脱盐率苦咸水淡化膜。可在较低操作压力下,猎取高水通量,其平均脱盐率 99.3%。由于 ESPA1 膜具有上述的优点,从而为水泵、压力容器、管道、阀门等配套设备的选择供给了更为广泛的空间。而且使用功率更小的电机即可满足工作的需要。同时,ESPA1 膜的高水通量、高脱盐率的特性,这些都使设备制造本钱和系统设备投资费用大为降低,并且可大量的节约能源,降低了系统的运行费用,提高水质。选型:美国海德能 ESPA1-8040。反渗透膜设计的产水温度
7、 25,水的利用率为70%。水 箱作用:贮存反渗透产品水,并为下一级系统工作供给稳定的供水。掌握:水箱内设有高,低液位开关,掌握高压泵和增压泵。当平衡水箱处于低水位时,增压泵自动启动,开场产水。当水箱处于高水位时,高压泵停顿工作。紫外线杀菌器作用:削减细菌二次污染,灭菌率可达 99%检测仪器仪表1. 反渗透主机设有膜前压力表和膜后压力表,对膜的工作压力进展检测,并设有系统路径运行显示,淡水流量计和浓水流量计检测浓、淡水流量。2. 反渗透主机还设有电导率仪,电阻率仪。在线检测淡水水质,既直观又便利反渗透系统操作说明一、预处理局部1. 石英砂过滤器机械过滤器滤料承受手动掌握头掌握,运行肯定时间后,
8、手动进展反洗、正洗。该过滤器滤料为精制石英砂,首先应用清水浸泡2-4 小时;然后反洗至排水清即可。操作时翻开进水阀和正洗排水阀,冲至排清水,开启出水阀并关闭排水阀, 过滤器投入运行;当过滤器进出水压差到达时,需要停顿运行经行反洗。依据水质可 7 天或 10 天反洗一次。反洗时关闭进水阀和出水阀,开启排水阀和排气阀至视镜上端观察水位,关闭排水阀缓缓翻开反洗进水阀,翻开反洗排水阀,水从上部流出,并渐渐增加流量,最终保持肯定反洗强度,使滤层膨胀 10-15%,保持 2-3 分钟,加大反洗流量,直至排清水,然后关闭反洗进水阀和反洗排水阀。正洗时翻开进水阀门和正排水阀门,水由上向下冲至排清水,关闭排水阀
9、翻开出水阀设备投入正常运行。机械过滤器用于去除水中的悬浮物颗粒、胶体、铁、锰、有机物和色度。从而有效地掌握产水的污染指数,使之符合反渗透进水的要求,对反渗透起到保护作用。过滤器本体:碳钢衬胶,筒体依据压力容器国标制造,耐压。2. 活性炭过滤器活性炭过滤器滤料承受手动掌握,运行肯定时间后,手动进展反洗、正洗。依据水质可 7 天或 10 天清洗一次。活性炭过滤器用于去除水中低分子有机物,游离氯和局部溶解碳酸气。也能削减水中异味、色度和臭味。当它作为反渗透前处理装置时,活性炭过滤器可有效防止反渗透膜外表有机物污染。该过滤器滤料为精制椰壳活性炭,首先应用清水浸泡 2-4 小时,使其充分饱和;然后反洗至
10、排水清即可。操作时翻开进水阀和正洗排水阀,冲至排清水,开启出水阀并关闭排水阀,过滤器投入运行;当过滤器进出水压差到达时,需要停顿运行经行反洗。依据水质可 1 天或 2 天反洗一次。反洗时关闭进水阀和出水阀,开启排水阀和排气阀至视镜上端观察水位, 关闭排水阀缓缓翻开反洗进水阀,翻开反洗排水阀,水从上部流出,并渐渐增加流量,最终保持肯定反洗强度,使滤层膨胀 10-15%,保持 2-3 分钟,加大反洗流量,直至排清水,然后关闭反洗进水阀和反洗排水阀。正洗时翻开进水阀门和正排水阀门,水由上向下冲至排清水,关闭排水阀翻开出水阀设备投入正常运行。过滤器本体:碳钢衬胶,筒体依据压力容器国标制造,耐压。过滤器
11、介质:由活性炭构成3、 保安过滤器保安过滤器内装 pp 棉滤芯,能进一步除去水中悬浮颗粒、细菌及其它杂质。其内部滤芯应定期更换,确保系统出水稳定,一般建议三月内更换一次,在运行开场前,请确认滤芯确实安装了而且没有泄露。在停机一段时间后再开机时, 应检查保安过滤器中是否有气产生,翻开排水阀至有水流出关闭该阀。一、日常运行检查:检查周期检查工程检查方法或检查点备注检查有否漏水每班一次设备的各密封部位及附属阀门等各处是否漏水如有漏水,找出漏水点位置及缘由,准时止漏检查进出口压力压差超过 0.1MPa,需要更换滤芯进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果照实记录下来, 与运
12、行记录一起赐予总结, 作为定期修理的资料。二、定期检查:3检修孔密封垫检查更换变形的检修孔密封垫。设备要进展定期检查, 其目的是为了保证在较长时间内系统平安运行。本设备是较大型设备,检查作业需要较长时间。为了缩短定期检查的停车时间,应尽量与原水处理装置其他设备装置的检修同时进展,如觉察有特别,要准时处理。NO.检查工程检查方法1滤芯检查检查保安过滤器滤芯,假设污染严峻,那么应全部予以更换。2内部紧固件检查检查过滤器内的螺栓螺母等紧固件,如有松动应拧紧。三、滤芯更换:NO.操作步骤操作方法1排水排净过滤器内部的积水2翻开检修口卸下排气管道,翻开检修孔3取出滤芯拧下滤芯压紧螺母,拿出压紧板,取出污
13、染的滤芯4清洗用抹布清洗过滤器内部5安装滤芯安装滤芯,用压紧板压紧6封闭过滤器封闭检修孔,装上排气管道7二、冲洗滤芯反渗透局部翻开保安过滤器出水排放阀,冲洗至排水无白沫系统日常运行时全部翻开浓水及产水阀门,供水时以低压、低流量的给水排出残留在膜元件及压力膜壳中的空气。给水泵启动后渐渐翻开给水阀门调整流量。浓水管出口或流量计处不在有汽泡冒出时将流量上升,冲洗 30 分钟左右。在冲洗过程中要检查管道是否有泄漏。冲洗过程中的浓水及产水应全部排放。本系统设置了手动及自动运行两种状态;开机前应检查电器局部及各种仪表有无特别;一般状况下,建议用户承受自动掌握,闭合空气开关,将运行按钮开到自动档上,全部的电
14、动阀及电器元件自动运行,原水泵启动水由运处理局部输送到高压泵,当高压泵前压力到达设定值时,高压泵自动运行,调整进水阀和浓水调整阀。在每次开机后,反渗透开场自动冲洗 60 秒。反渗透各阀门调好以后,一般不动。日常运行检查:进入正常生产后, 操作人员每小时要定期巡回检查设备现场。把巡检的结果照实记录下来, 与运行记录一起赐予总结, 作为定期修理的资料。检查周期每班一次检查工程 检查有否漏水检查方法或检查点备注设备的各密封部位及附如有漏水,找出漏水点位属阀门等各处是否漏水置及缘由,准时止漏一般反渗透组件产水量降低 10%、压降增加 10%、盐透过率增加 10%就需清洗,也可以每三个月或半年清洗一次。
15、一般无机物结垢的污染,用酸清洗;有机物及微生物的污染用碱洗。为保证清洗效果,需协作相应的化学药品。清洗液 1:柠檬酸 10kg, 产品水 500 升。污染物一般特征处理方法脱盐率明显下降,系统压钙、镁沉积物降增加,系统产水量稍降。选清洗液 1脱盐率明显下降,系统氧化物压降明显上升,系统产水量选清洗液 1明显降低。脱盐率稍有降低,系统各种胶体、有机物压降渐渐上升,系统产水量选清洗液 2形成削减。清洗液 2:三聚磷酸钠 5kg,EDTA 四钠盐 1kg,产品水 500 升,用硫酸调整清洗液的选择及处理方法在化学清洗前,用大流量水低压冲洗膜外表 10 分钟,然后排解管路中的积水, 在酸洗箱中,用产品
16、水配制清洗液,混合均匀。将污染严峻,颜色有变化的清洗液排放,将干净的清洗液再循环至清洗箱。清洗液在压力容器中循环 1 小时,流量渐渐加大。清洗完成后,排净酸洗箱并进展冲洗,出水排放,使化学试剂全部冲净,方可进展反渗透正常运行。3保存当设备短期停用时,可每天通水10 分钟。长期停用20 天以上,反渗透装置应实行保护措施以防枯燥、氧化及生菌。用 1000 升 1%的亚硫酸氢钠溶液打循环 510 分钟后关闭阀门,保存。假设在冬季应留意防冻,保存温度高于 5。故障处理:特别缘由现象检查部位对策1温度2压力浓3水流量4膜老化5含盐量高进水 PHRO 进水掌握 PH掌握压力低RO 进水6不溶物结垢RO 进
17、水水质;回收率;PH 值掌握压力掌握压力调整回收率1、装置运行特别及对策:流量脱盐率压降高季节变化:泵的效率压力调整低季节变化:压力调整;加热高泵;阀门调整压力低泵;阀门;保安过滤器调整压力大RO 进水流量;压力掌握阀调整流量小RO 进水流量;压力掌握阀调整流量注:增加 削减2、RO 组件局部特别及对策:现象流量 脱盐率 压降检查部位对策1膜功能衰退运行时间;进水温度; 清洗或更换 RO PH 值;余氯元件4O 型圈泄漏振动;冲击压力更换 O 型圈5浓水密封圈材料是否老化;短路更换浓水侧密封圈6内连接器断压降大;高温更换连接器7中心管断压降大;高温更换 RO 膜元件8元件变形压降大;高温更换
18、RO 膜元件9悬浮物污染膜预处理;原水水质化学清洗10结垢预处理;原水水质化学清洗11有机膜污染预处理;原水水质化学清洗2膜泄漏3膜压密振动、压降、冲击压力进水温度、压力;运行时间更换 RO 元件清洗或更换膜元件RO注:增加 削减 主要现象3、RO 组件污染后病症和对策:当确认 RO 膜组件被污染后,必需进展化学清洗。四、膜的保存:l 适用范围:1、安装在压力容器中的反渗透膜元件的短期保存;2、安装在压力容器中的反渗透膜 元件的长期保存;3、作为备件的反渗透膜元件的干保存及反渗透系统启动前的膜保存。l 短期保存:短期保存方法适用于那些停顿运行 5 天以上 30 天以下的反渗透系统。此时反渗透膜
19、元件仍安装在 RO 系统的压力容器内,具体步骤如下:1、用给水冲洗反渗透系统,同时留意将气体从系统中完全排解;2、将压力容器及相关管路布满水后,关闭相关阀门,防止气体进入系统;3、每隔 5 天按上述方法冲洗一次。l 长期停用保护适用于停顿运行 30 天以上,膜元件仍安装在压力容器中的反渗透系统。保护操作的具体步骤如下:1、清洗系统中的膜元件;2、用反渗透产水配制杀菌液保存于系统中,应确认系统完全布满。3、如系统问读低于 27,应每隔 30 天用的杀菌液进展 2、3 补的操作; 如系统温度高于 27,那么应每隔 15 天更换一次保护液杀菌液。4、在反渗透系统重投入使用前,用低压水冲洗系统一小时,
20、在恢复系统至正常操作前,应检查并确认产品水中不含有任何杀菌剂。系统安装前的膜元件保存:膜元件出厂时,均真空封装在塑料袋中,封装袋中含有保护液。膜元件在安装使用前的储运及运往现场时,应保存在枯燥通风的环境中,保存温度以20-35为宜。应防止膜元件受到阳光直射及防止接触氧化性气体。什么叫渗透、渗透压和反渗透当纯水和盐水被抱负半透膜隔开,抱负半透膜只允许水通过而阻挡盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,假设在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流淌将会受到抑制而减慢,当施加的压力到达某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐是侧的压力大于渗
21、透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透RO处理的根本原理, 如以下图所示。渗透压可用下式计算=cRT式中 渗透压,kPa;C浓度差,mol/L;R气体常数,等于 8.135J/(mol.K)T热力学温度,K。上式是通过热力学定律推导出来的,因此只对极淡薄溶液才是准确的,c 为水中离子的浓度,假设为非电介质那么为分子的浓度.各种盐溶液在含量为 1000mg/L,温度 25时的渗透压如下:氯化钠约为 77.5kPa;硫酸钠约为 41.2kPa;硫酸镁约为 24.5kPa;氯化钙约为 56.9kPa;氯化镁约为什么是反渗透膜反渗透膜是一种用特别材料和加工方法
22、制成的、具有半透性能的薄膜。它能在外加压力作用下使水溶液某一些组分选择性透过,从而到达淡化、净化或浓缩别离的目的。反渗透现象早在 1748 年就被法国Able Knelt 所觉察。利用与渗透相反的过程进展海水淡化的设想是美国 Haussler 在 1950 年提出来的,但是只有当 1960 年 Loeb HESourirajan2 用醋酸纤维素做材料、研制成功第一张高别离效率高透水量的反渗透膜以后,反渗透膜别离 才可能变成为现实。膜被称为反渗透过程的心脏,在肯定意义上说,反渗透系统质量的优劣、水平的上下关键在于反渗透膜性能的好坏,第一张醋酸纤维素反渗透膜是用于水脱盐的,但 是,随着各种类型反渗
23、透膜的开发和膜性能的不断提高,发渗透膜别离已不仅包括水处理领 域,即水的脱盐、纯水制备、水的再利用和废水回收,也包括食品加工、生物学和生物医药的争论。反渗透膜性能要求和指标为适应水处理应用的需要,反渗透膜必需具有应用上的牢靠性和形成规模的经济性,其一般要求如下1对水的渗透性要大,脱盐率要高。2具有肯定的强度和坚实程度,不致因水的压力和拉力影响变形、裂开。膜的被压实性尽可能最小,水通量衰减小,保证稳定的产水量。3构造要均匀,能制成所需要的构造。4能适应较大的压力、温度和水质的变化。5具有好的耐温、耐酸碱、耐氧化、耐水解和耐生物污染侵蚀性能。6使用寿命要长。7本钱要低。在选择膜时或使用膜前应当了解
24、哪些内容膜的使用者在选择膜时或使用膜前应当了解并把握如下膜的物理、化学稳定性和膜的别离特性指标。1膜的化学稳定性膜的化学稳定性主要是指膜的抗氧化性和抗水解性能,这既取决于膜本身的化学构造, 又与要别离流体的性质有关。通常水溶液中含有如次氯酸钠、溶解氧、双氧水和六价铬等氧 化性物质,它们简洁产生活性自由基并与高分子膜材料进展链引起反响和链转移反响,造成 膜的氧化,影响膜的性能和寿命。另外,膜的水解与氧化是同时发生的,当制膜用高分子主链中含有水解的化学基团CONH ,COOR,CN2O等时,这些基团在酸或碱的作用下,易产生水解反响,使膜的性能受到破坏。2膜的耐热性和机械强度膜的耐热性能提高,有利于
25、在医药、食品等需要在高温下操作的别离过程中使用。另外,膜的耐热性能提高,意味着可别离 温度较高的溶液。溶液温度的提高,其水的透过速率增加,在膜高压侧的传质数与盐的渗透系数也会略有增加。因此,在膜主见的制造中,应尽量选择耐热性能较好的膜材料;在使用中,还要考虑待处理溶液的性质、使用时间和对膜 性能的要求等。膜的机械强度是高分子才来哦力学性质的表达。在压力作用下,膜的压缩和剪切蠕变,以及表现出的压密现象,其结果导致膜的透过速度下降。并且当压力消逝后,再给膜施加一样的压力,其透过速度也只能临时有所上升,很快又消灭下降,这说明由于膜的蠕变使其产生几何可逆的变形。造成膜的蠕变因素有高分子材料的构造、压力
26、、温度、作用时间和环境介质等。反渗透的机理是什么目前为人们普遍承受的理论是:起作用的半透膜可以看作是对集中的非孔屏障,水和溶质溶解在膜内,靠浓度梯度和压力梯度集中过去。依据上述理论情愿推导出以下公式Qw=Kw(P-A/T式中Qw产水量;Kw系数;P膜两侧的压差; 渗透压;A膜的面积;T膜的厚度。Kw 与膜的性质、盐的种类以及水温有关Qs= KscA/T式中Qs盐透过量;Ks系数;c膜两侧盐的浓度差。Ks 与膜的性质、盐的种类以及水温有关。从以上两式可以看出,对膜来说 Kw 大、Ks 小那么质量较好,同时产水量与净驱动压力成正比,盐透过量只与膜两侧浓度差成正比,而与压力无关。反渗透膜的材质是什么
27、常见的反渗透膜材料有两大类。1醋酸纤维素膜元件一般用纤维素经酯化生成三醋酸纤维,再经二次水解成混合一、二、三醋酸纤维。影响膜的脱盐率与产水量最重要的因素是乙酰含量高那么脱盐率高,但产水量少。醋酸纤维素膜本质上的弱点是,随时间的推移,酯基官能团将水解,同时脱盐率渐渐下降而流量增加,随着水解作用的加强,膜更易受到微生物侵袭,同时膜本身也将失去它的功能和完整性。2复合膜元件复合膜的主要支持构造是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物,其外表无松散纤维并且坚硬光滑,由于聚酯无纺织物格外不规那么并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将 微孔工程塑料聚砜浇注在非纺织物外表上,聚砜层外表的孔掌握在大约15nm,屏
28、障层承受高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。复合膜与醋酸纤维素膜相比有以下优点。 化学稳定性好。醋酸纤维素膜不行防止地会发生水解,醋酸纤维素膜连续运行允许的 pH 值范围为 46,清洗时允许是pH 值范围为 37,pH 值为时水解速度最慢,这就导致预处理时加酸来量大,清洗时可选用的药品范围窄,不易获得满足的清洗效果,复合膜连 续运行允许的pH 值范围一般为 211,清洗时允许的pH 值范围一般为 112。生物稳定性好。复合膜不易受微生物侵袭,而醋酸纤维素膜易受微生物侵袭。复合膜的传输性能好,即Kw 大而 Ks 小。复合膜在运行中不会被压紧,因此产水量
29、不随使用时间而转变,而醋酸纤维素膜在运行中会被压紧,因而产水量不断下降。复合膜的脱盐率根本不随使用时间而转变,而醋酸纤维素膜由于不行防止的水解, 脱盐率会不断下降。复合膜由于 Kw 大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量与醋酸纤维素膜相比削减了一半以上。醋酸纤维素膜的寿命一般仅 3 年,而复合膜有些已使用 5 年或者 8 年,性能仍完好如初。复合膜的缺点是抗氧化性较差。膜的理化指标有哪些膜的理化指标一般包括以下几个方面。1膜的材质2允许使用的最高压力。3允许的最大给水量。4适用的pH 值范围。5耐 O3 和Cl2 等氧化性物质的力量。6抗微生物、细菌的侵蚀力量。7耐胶体颗粒、有机物及细菌等微生物
30、污染的力量。膜的别离透过特性指标有哪些膜的别离透过特性指标主要包括脱盐率或盐透过率、回收率或产水率、水通量及水通量衰减系数或膜通量保存系数等。脱盐率salt rejection。为给水中总溶解固形物TDS中的未透过膜局部的百分数。脱盐率=1-产品水总溶解固形物/给水中总溶解固形物 100系统回收率系统回收率=总的产水流量总的给水流量100水通量。是指单位面积的膜在单位时间内的产水量。水通量衰减系数。是指水通量随时间的衰减速度。膜的运行条件的影响因素有哪些膜的水通量和脱盐率是反渗透过程的关键的运行系数。这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水pH 值等因素的影响。压力给水压力上升使膜
31、的水通量增加,压力上升并不影响盐透过量,在盐透过量不变的状况下水通量增大时产品水含盐量下降,脱盐率提高了,见图1 及图 2。图 1 给水压力对反渗透膜脱盐率的影响测定条件测试膜元件:ESPA24040 给水浓度:NaCl 500mg/L给水温度:25图 2 不同进水浓度下反渗透膜产水量与操作压力的关系测试条件:回收率 15,操作温度 25 gpd:加仑/天,psi:磅/平方英寸温度在提高给水温度而其他运行参数不变时,温度每增加1,产品水通量和盐透过量均增加。温度上升后水的黏度降低见图 3,一般产水量可增大 23;但同时温度引起膜的盐透过系数Ks 也变大+,因而盐透过量有更大的增加,见图4 及图
32、 5。图 3水的黏度和温度的关系图 4 给水温度对反渗透膜产水电导率的影响测定条件测试膜元件:ESPA24040 给水浓度:NaCl 500mg/L 给水pH 值:7回收率:150 产水流量:8m3/d图 5 给水温度对反渗透膜透水量的影响测定条件测试膜元件:ESPA24040 操作压力:75kgf/c 给水浓度:NaCl 500mg/L浓缩液pH 值:7给水流量:20L/min ESPA1 膜产水哩哪个的温度系数见下表。回收率增大产品水回收率,产品水通量下降,是由于浓水盐浓度增大,盐浓度高,那么渗透压增大, 在给水压力不变的状况下,P-变小,因而Qw 降低,同时由于浓水盐浓度高,使c 增大,
33、故盐透过量 Qs 增大,再加上产品水通量下降对产水量的影响,产品水含盐量必定会上升。给水含盐量给水含盐量增加影响透过量和产品水通量,使产品水通量和脱盐量均下降。这可用脱盐方程中c 增大,使Qs 增大说明盐透过量上升;又由于给水浓度c 增大,=cRT,使渗透压增大,在给水压力不变的状况下P-变小,因而 Qw 降低见图 6。图 6 给水盐浓度对反渗透膜脱盐率及透过水量的影响测定条件测试膜元件:ESPA24040 操作压力:75kgf/c 给水pH 值:7浓水流量:20L/min进水温度:25给水pH 值脱盐率和水通量在肯定的pH 值范围内较为恒定,其最大脱盐率为pH=85,聚酰胺类膜聚合物分子链中
34、存在着酰胺基在水中形成的羧基、胺基等带电局部,因此转变给水的pH 值和离子构造、浓度时,膜的带电状态都将发生变化,以致膜的别离特性也会发生一些变动,见图 7。图 7 给水pH 值对反渗透膜脱盐率的影响测定条件测试膜元件:ESPA24040 操作压力:75kgf/c 给水浓度:NaCl 500mg/L给水流量:20L/min给水温度:25浓度极化有什么危害反渗透膜别离过程中,水分子透过以后,膜界面中含盐量增大,形成较高的浓水层,此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度, 这种现象称为膜的浓差极化concentration polarization。浓度极化会对运行产生有害的影响。1由于界面层中的浓
35、度很高,相应地就会使渗透压上升。渗透压上升后, 势必会使原来运行条件的产水量下降。为到达原来的产水量,就要提高给水压力,使产品水 的能耗增大。2由于界面层中盐的浓度上升,膜两侧的c 增大,使产品水盐透过量增大。3由于界面层的浓度上升,对易结垢的物质增加了沉淀的倾向,导致膜的垢污染。为了恢复性能要频繁地清洗垢物,并可能造成不行恢复的膜性能下降。4形成的浓度梯度,岁实行肯定措施使盐分集中离开膜外表,但胶体物质的集中要比盐分集中速度小数百数千倍,因而浓度极化是促成膜外表胶体污染的重要原 因。浓差极化的结果是盐水的渗透压加大,因而反渗透所需要的压力也得增大;此外,还可能引起某些难溶盐如 CaSO4在膜
36、外表析出。因此,在运行中必需保持盐水侧呈絮流状态以减轻浓差极化的程度。消退浓差极化的措施有哪些1要严格掌握膜的水通量。2严格掌握回收率。3严格依据膜生产厂家的设计导那么指导系统运行。制造厂家对回收率的要求考虑了膜外表冲洗流速,卷式膜流速不低于01m/s,对水通量的 规定中是考虑了膜外表浓缩盐分防止到达临界浓度,一般定量地规定浓差极化因子=12。膜与膜之间设计了浓水隔网是为了增加浓水流淌的絮流程度。对于溶质来说,由于膜使其绝大局部无法通过而被截留在膜的外表上累积,造成由膜外表到主体溶液之间的浓度 梯度 ,从而引起溶质从膜外表通过边界层,向主体流集中。削减浓差极化的另一个方法是增加浓水渠道的絮流,
37、这在涡卷式反渗透元件设计中浓水隔网的设计已赐予了考虑。什么是卷式膜元件卷式膜元件类似一个长信封状的膜口袋,开口的一边黏结在含有开孔的产品水中心管上。将多个膜口袋卷绕到同一个产品中心管上,使给水水流从膜的外侧流过,在给水压力下,使淡水通过膜进入膜口袋后汇流入产品水中心管内,原理图。为了便于产品水在膜袋内流淌,在信封状的膜袋内夹有一层产品水导流的织物支撑层;为了使给水均匀流过膜袋外表并给水流以扰动,在膜袋与膜袋之间的给水通道中夹有隔网层。卷式反渗透膜元件给水流淌与传统的过滤流方向不同,给水是从膜元件端部引入,给水沿着 膜外表平行的方向流淌,被别离的产品水是垂直于膜外表,透过膜进入产品水膜袋的,因此, 形成一个垂直、横向相互穿插的流向。水中的颗粒物仍留在给水逐步地形成浓水 中, 并被横向水流带走,假设膜元件的水通量过大,或回收率过高指超过制造厂导那么规定, 盐分和胶体滞留在膜外表上的可能性就越大。浓度过高会形成浓差极化,胶体颗粒会污染膜 外表。卷式膜元件广泛用于气体和液体的别离过程,其主要工艺特点如下。构造紧凑,单位体积内有效膜面积较大。制作工艺相对简洁。安装、操作比较便利。它的缺点如下。 适合在低流速,低压下操作,高压操作难度较大。在使用过程中,膜一旦被污染,不易清洗,因而对原料的前处理要求较高文章链接:中国农机设备总网
限制150内