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反渗透基础知识介绍 2009.05.04 1. 反渗透的发展历史和国内外现状 2. 反渗透的原理及反渗透膜 3. 反渗透脱盐系统及常用药剂 4. 反渗透膜的污染与清洗 5. 反渗透脱盐系统实例 1 反渗透的发展历史和国内外现状 1953年美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化。 1960年美国加利福尼亚大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜，从此以后，反渗透膜开发有了重大突破。 我国从20世纪60年代中期开始研制反渗透膜，但由于原材料及基础工业条件限制，生产的膜元件性能偏低，生产成本高，还没有形成规模化生产。 国内反渗透的应用始于20世纪70年代后期，最早多限于电力、电子和半导体纯水，80年代后期逐渐扩大到化工和其他工业，90年代起在饮用水处理方面获得普及，现在反渗透已进入到家庭饮用纯水。 虽然在国外，1000～10000t/h规模的超大型反渗透装置多用于城市供水系统，而国内用于饮用水的反渗透装置还都是数十吨每小时以下的中小规模，随着经济发展和膜技术的普及，这一领域的应用前景很大。 2. 反渗透的原理及反渗透膜 2.1 反渗透原理 反渗透脱盐的2个必要条件： A. 能选择性透过溶剂（水）的膜 B. 外加压力大于渗透压 2.2 反渗透膜 2.2.1 反渗透膜是一种用特殊材料和加工方法制成的具有半透性能的薄膜。它能在外加压力作用下使溶液中某一组分选择性透过，从而达到纯化、净化或浓缩分离的目的。 2.2.2 按材质分为二大类：醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺复合膜。 醋酸纤维素膜化学稳定性差、易水解、膜性能衰减较快、操作压力高；但有一定的抗氧化性，膜表面光洁，不易发生结垢和污染。 芳香族聚酰胺复合膜具有化学稳定性好、耐生物降解、操作压力低、高脱盐率、高水通量等优点；但其不耐氯及其他氧化剂，抗污染和抗结垢的性能较差。 2.2.3 反渗透膜组件分卷式、板式、管式和中空纤维式，工业上应用最多的是卷式和中空纤维式膜组件，其中卷式膜组件是在天然水脱盐中使用最广泛的反渗透组件。卷式膜组件结构示意图如下： 2.3膜元件的性能指标 a. 脱盐率=(1-产品水含盐量/给水含盐量) ×100% 通常用电导值近似表示含盐量，一般复合膜脱盐率大于99.0%，最高达99.7%，醋酸纤维素膜为95%～98%。 b. 回收率=产品水流量/给水流量 膜元件与系统回收率的一般规定为： c. 水通量——单位膜面积的产品水量，m3/m2·h 2.4 膜组件的排列方式 每个膜元件的产水量和回收率是有限的，为了满足对产水量和水质的要求，需采用多个膜组件分级或分段。 分段——指上一组膜元件的浓水不经泵而自动流入到下一组的膜元件作为给水的处理方式，流经n组膜元件称为n段； 分级——指上一组膜元件的产水经泵到下一组的膜元件作为给水的处理方式，流经n组膜元件称为n级。 分段是为了增加系统的产水量，而分级是为了提高产水的水质。 3. 反渗透脱盐系统及常用药剂 3.1 反渗透脱盐系统的基本流程 根据原水水质及其特点确定预处理方案，使进水达到反渗透膜元件对给水的水质要求. 卷式反渗透膜元件对进水水质的要求 反渗透装置是核心部分，可以脱除进水中大部分盐类。 后处理工序则根据用途需要设置。 3.2 反渗透系统常用药剂 a. 絮凝剂 （KY7435）去除大颗粒悬浮物和部分有机物，单独使用时，用量为0.7～2.5ppm，与硫酸铝、碱式氯化铝复合使用时，用量为0.5～1.5ppm。 b. 杀菌剂 氯气、次氯酸钠等，加药点尽可能靠前以保证足够的接触时间；CA膜要求有0.2～1.0mg/L的余氯量，复合膜要求的余氯量＜ 0.1mg/L。 c. 还原剂 （KYRBI）加入点常设在保安过滤器之前，加药量需根据原水中氧化剂含量来确定，一般投加量在2~5ppm。 d. 阻垢剂 （KY311）正常投加量约为3～5ppm，加入点常设在保安过滤器之前。 e. 膜清洗剂 （KY-MC2、KY-MA10）用于去除膜表面的油污、有机物以及生物污染，溶解金属氢氧化物、碳酸钙和其他类型的结垢 4. 反渗透膜的污染与清洗 4.1 膜的污染 反渗透膜组件的污染是由给水中存在的难溶盐，生物物质，有机物，泥砂以及胶体等物质沉积而造成的。一些常见的膜污染物主要有胶体、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、不溶有机物和生物物质，还有