反渗透设备的性能特点、结构类型及选型要求

【专家解说】：反渗透设备选型 一、反渗透简介 反渗透又称高滤（Hyperfiltration）是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术。由于它具有物料无相变、能耗低、设备简单、常温操作和适应性强等特点，经过四十多年的发展，已被广泛地应用于国民经济的各个领域。从膜、组件及装置研制到开发，反渗透技术已成为一项成熟的膜分离技术，它不仅应用于海水和苦咸水的淡化，而且在电子、石油化工、食品、医疗卫生、环境工程以及国防等领域发挥着重要作用。 反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术，是目前最为先进的膜分离技术。反渗透膜是在压力差为推动力的作用下，只允许通过水分子而阻挡各种溶质和固体颗粒的半透膜，我公司主要选用海德能、陶氏、世韩、东丽等进口反渗透膜。 影响反渗透设备脱盐率和正常工作的主要因素： 1.离子价数：脱盐率随着离子价数的增加而提高，二价、三价盐的脱盐率要高于单价盐； 2.分子大小：脱盐率随分子直径的增加而提高； 3.原水温度：原水温度升高时，由于水的粘度降低脱盐率提高； 4.原水浓度：原水浓度提高时，脱盐率下降； 5.工作压力：工作压力提高时，脱盐率有所提高但不明显； 6.PH值：酸性条件下虽然膜不容易堵塞，但脱盐率要有所下降； 7.溶解气体：可溶解性气体在游离状态下容易渗透而不脱除CO2、SO2、O2、Cl2、H2S等； 8.氢键趋势：对于含有强氢键的化合物，脱除率很低，如水、酚和氨等；（也正因此才实现脱除水中杂质和溶解物而达到水与其他物质分离的目的； 9.有机物质：水中的有机物对膜有污染作用，有机物越多膜的性能越易变坏； 10.水的硬度：水的硬度越高膜越容易堵塞，对于高硬度水应先软化处理，降低硬度再进反渗透； 11.固体颗粒：固体颗粒对反渗透膜的危害极大，必须进行预处理； 12.微生物：水中的微生物、细菌对膜有危害，必须进行预处理（本公司采用超率膜进行处理，在国内处于先进水平）； 13.氧化物：金属氧化物进入反渗透不能进行自行清除，应定期化学药物清除。 应用范围 *海水淡化、苦咸水淡化、饮用水降氟； *饮用纯净水的制取； *锅炉用软化水、去离子水的制取； *制药用水的制取； *电子工业用超纯水的制取； *液体分离、浓缩、贵重物体的回收。 反渗透设备的规格型号要根据用户提供的原水水质、产水要求、产水量及所使用的反渗透膜的规格型号共同组成，我公司可根据用户提供的原水水质化验报告单（或提供水样由我公司化验），利用反渗透设计软件进行设备的工艺设计和选型，根据单位时间的产水量确定的设备型号有：0.5T/H、1.0T/H、1.5T/H、2.0T/H、 3.0T/H、4.0T/H、5.0T/H、10T/H、15T/H、20T/H、30T/H、40T/H、50T/H、60T/H、100T/H。根据用户要求各型号还可设计成双级反渗透，为用户提供高质量的纯水。 二、反渗透原理 按照渗透原理，在半透膜的两边存在一个“化学势”的差值，通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。当平衡重新建立时，在半透膜的两侧形成了一个水位的差即净压差，这个压差便是渗透压。渗透压是溶液本身的性质，取决于溶液浓度，与半透膜没有关系。渗透压与溶质浓度之间的关系为： Posm=1.19(T+273)×∑(mi)……………………………(1) 式中：Posm………………………渗透压（psi）； T……………………………温度（℃）； ∑(mi)………………………溶液中所有溶质的总摩尔浓度； 在有半透膜的容器中，纯水透过半透膜流向盐水一侧，这种现象称之为渗透，直到达到新的平衡建立。这时膜两侧的静压差就是渗透压，当在盐水一侧施加一个外加压力，原有的平衡会受到影响。外加压力将会使盐溶液一边的化学势增加，使盐水中的水透过半透膜流向纯水一边。这种现象便是反渗透。反渗透过程的驱动力是外加压力，反渗透分离所需能量与盐水的浓度直接相关。因此，从盐水中反渗透出纯水，盐的浓度越高，所需能耗也越高。 ■水的传递 水通过半透膜的速率由下式确定： Qw＝(△P－△Posm)×Kw×S/d………………………(2) 式中：Qw…………………………纯水透过膜的速率； △P…………………………膜两侧压力差； △Posm………………………膜两侧的渗透压差； Kw…………………………膜的纯水渗透系数； S……………………………膜面积； d……………………………膜厚度。 （2）式通常被简化为： Qw＝A×(NDP)…………………………………………(3) 式中：A……………………………膜常数； NDP………………………跨过膜的水传质总驱动压力或总驱动力。