膜技术及反渗透.pptVIP

反渗透原理与过程 ? 反渗透是一种施加压力于与半透膜相接触的浓溶液，而使之产生和自然现象相反的过程。 ? 反渗透是一种膜分离，也是一种过滤。 ? 膜的孔径决定了膜过离谱。 ? RO不但可以分离颗粒、细菌、胶体、有机物，而且可以过滤离子。 ? RO 必须经过予处理 渗 透 反 渗 透 工作原理图 横向交叉过滤 此类方式适用于反渗透 A. 可以冲走膜的污染物。 B. 最大限度地减轻浓度极化 (保持 ?P - ??的差值)。 C. 能产生浓缩液和渗透液。 反 渗 透 微滤膜：能截留大于0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。 超滤膜：能截留能截留大于0.01微米的物质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。 纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反 渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800MW左右，截留溶解盐类的能力为 20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。 反渗透膜：能截留大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。 膜过程的操作压力 反渗透脱盐率 反渗透脱盐率 反渗透脱盐率 反渗透脱盐工艺设计 反渗透脱盐工艺设计 反渗透脱盐工艺设计图示 反渗透脱盐工艺设计图示 反渗透脱盐工艺设计图示 RO 能做什么？ ?从进水中提取纯水（渗透液） ? 从进料中浓缩药剂(浓缩液) ? 选择性分离小的离子和分子 RO不能做什么？ ?不能进行100%浓缩 ? 不能进行100%分离 ?不一定总是性价比最好的方法 RO进水要进行予处理 RO进水的限制 SDI （淤泥密度指数） 5 浊度1 NTU 温度 45 deg C 细菌、有机物为零 油、油脂为零 游离氯为零 Fe, Mn 0.1mg/L 淤塞密度指数(SDI) SDI测定方法: 用直径为47mm、平均孔径0.45μm的微孔滤膜，在0.21MPa的压力下过滤水样，记录最初滤过500mL水样所需时间t0，继续过滤15min后，再记录滤过500mL水样所需时间t15。用下式计算SDI： SDI=（1- t0/ t15） x 100/15 在上述测定过程中，水中粒径大于o.45 μm的颗粒、胶体和细菌大都被截留在膜面上，引起膜的透水速度下降，过滤同等体积的水样所需时间延长，所以t0/ t151。水中的悬浮物和胶体物质越多， t0/ t15值越小，SDI 越大（其极限值为6.7)。 饱和指数(L.S.I) 饱和指数是水中可能产生碳酸钙结垢或产生腐蚀倾向的一种计算指数。 L.S.I ＝pHa－pHS＞0 结垢 L.S.I ＝pHa－pHS＝0 稳定 L.S.I ＝pHa－pHS＜0 腐蚀 L.S.I=0很难做到，这是中平衡值，加化学试剂可控制L.S.I在1~2之间还保证不结垢，无腐蚀 Calcium carbonate inmdices Langeliere saturation index(外文献) L.S.I=pHa-pHs pHa-Actual pHs-Saturation Guidelines pHa-pHs＞0 Scaling pHa-pHs =0 Stable pHa-pHs＜0 corrosion L.S.I计算公式 pHs=（9.70+A+B）-（C+D） A-总溶解固体系数 B-温度系数 C-钙硬系数 D-M-碱度系数 详细数据见下表 SDI及L.S.I运行中的控制 SDI控制取决于预处理效果，加强反渗透前预处理工艺运行调整，能够有效控制反渗透进水的SDI（预处理效果调整）。 L.S.I取决于水中硬度和碱度的大小，如何有效调整水中的硬度和碱度的平衡是控制的关键（化学药剂调整）。 反渗透存在的污染种类 结垢 胶体 微生物 重金属 油脂 反渗透发生污染的部位及现象 结 垢 ?当微溶性盐类过饱和时,就会在反渗透系统的进水通道中形成结垢。如CaCO3， CaSO4、 SiO2、 BaSO4　等 ?在一个多段系统中，结垢首先发生在最后一段的尾端原件上 ?症状： 产水量减小 盐类截留率显著降低 多段系统中最后一段的压降增大 结垢膜