反滲透水處理的工作原理及優(yōu)點(diǎn)
反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜而將這些物質(zhì)和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為10A左右),因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等(去除率高達(dá)97-98%)。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
反滲透技術(shù)通常用于海水、苦咸水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫(yī)藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術(shù)應(yīng)用于預(yù)除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負(fù)荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節(jié)約費(fèi)用,而且還有利于環(huán)境保護(hù)。反滲透技術(shù)還可用于除于水中的微粒、有機(jī)物質(zhì)、膠體物,對(duì)減輕離子交換樹脂的污染,延長(zhǎng)使用壽命都有著良好的作用。
反滲透是目前高純水制備中應(yīng)用最廣泛的一種脫鹽技術(shù),它的分離對(duì)象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機(jī)物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術(shù)都屬于膜分離技術(shù)。
近30年來,反滲透、電滲析,超過濾和膜過濾已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用,發(fā)展很快,在半導(dǎo)體、集成電路制造工藝中、食品、醫(yī)藥工業(yè)中,通常將反滲透作為高純水制備中的脫鹽,超過濾則多作為制水系統(tǒng)的后處理,膜過濾則用于水處理的預(yù)處理和后處理,用于過濾微粒和細(xì)菌。
工作原理:
反滲透設(shè)備的系統(tǒng)除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業(yè)、超高壓鍋爐補(bǔ)給水、個(gè)別的制藥行業(yè)對(duì)純水的要求可能更高。此時(shí)單級(jí)反滲透設(shè)備就不能滿足要求。
滲透現(xiàn)象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會(huì)因失水而變小。黃瓜中的水分子進(jìn)入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個(gè)只有水分子才能透過的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時(shí)間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個(gè)隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。
在以上裝置達(dá)到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力,此時(shí),水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。 如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端,并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力,我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。 反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè),一是一個(gè)有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡(jiǎn)單地說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng),由于細(xì)菌、病毒、大部分有機(jī)污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。 在水中眾多種雜質(zhì)中, 溶解性鹽類是最難清除的.因此,經(jīng)常根據(jù)除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。
反滲透優(yōu)點(diǎn):
連續(xù)運(yùn)行,產(chǎn)品水水質(zhì)穩(wěn)定
無須用酸堿再生
不會(huì)因再生而停機(jī)
節(jié)省了反沖和清洗用水
以高產(chǎn)率產(chǎn)生超純水(產(chǎn)率可以高達(dá)95%)
無再生污水,不須污水處理設(shè)施
無須酸堿儲(chǔ)備和酸堿稀釋運(yùn)送設(shè)施
減小車間建筑面積
使用安全可靠,避免工人接觸酸堿
減低運(yùn)行及維修成本
安裝簡(jiǎn)單、安裝費(fèi)用低廉