一、反滲透根本原理
對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,普通將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)活動,這一現(xiàn)象稱為浸透。當(dāng)浸透到達(dá)均衡時,濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,即構(gòu)成一個壓差,此壓差即為浸透壓。浸透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì),即與濃溶液的品種、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。
二、反滲透水處置運轉(zhuǎn)中留意事項
1、避免微生物對反滲透膜的污染
在運轉(zhuǎn)過程中,需嚴(yán)厲控制進(jìn)入反滲透的進(jìn)水水質(zhì),控制進(jìn)水的微生物量,定期剖析反滲透給水、濃水及反滲透產(chǎn)水的細(xì)菌總數(shù),計算細(xì)菌變化數(shù)值。當(dāng)發(fā)現(xiàn)濃水中的細(xì)菌總數(shù)明顯增加,則反滲透膜上可能發(fā)作粘泥污染。在夏季可每周對其實施細(xì)菌剖析比照,冬季頻度可減緩。在實踐運轉(zhuǎn)過程中,應(yīng)嚴(yán)厲控制加藥量,避免藥劑特別是復(fù)原劑超標(biāo)。由于當(dāng)進(jìn)水中存在硫復(fù)原菌(SBR),亞硫酸會成為細(xì)菌營養(yǎng),為細(xì)菌的繁衍提供溫床。
2、避免膜的降解和毀壞
芳香聚酰胺膜材質(zhì)脫鹽率高、通量大、操作壓力請求低,并有很好的機械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及水解穩(wěn)定性,但不耐游離氯,抗結(jié)垢和污染才能差。運轉(zhuǎn)中需嚴(yán)厲控制進(jìn)水余氯。普通狀況下可經(jīng)過游離氯監(jiān)測儀或ORP監(jiān)測儀。監(jiān)測儀對進(jìn)水余氯實施監(jiān)測,儀表需實施定期校驗。當(dāng)余氯含量超越限值時,水不能進(jìn)入反滲透安裝。當(dāng)余氯不慎進(jìn)入反滲透安裝后,需用過量亞硫酸氫鈉(復(fù)原劑)去除余氯。
3、反滲透膜實施定期清洗
反滲透安裝每次停運前,對其實施去離子水對其實施大流量低壓沖洗,可降低膜污堵速度,也可延長反滲透膜的化學(xué)清洗周期。反滲透膜到達(dá)化學(xué)清洗請求或一段時間后,依據(jù)不同,運用不同藥劑對反滲透膜實施化學(xué)清洗,可使安裝運轉(zhuǎn)性能較為提升。
三、反滲透膜在水處置方面的應(yīng)用
隨著我國環(huán)境部門對環(huán)保的請求越來越高,對廢水污水排放量指標(biāo)的控制也越來越嚴(yán)厲,這就造成了一些由于工業(yè)廢水處理的費用太高,而對排出的廢水不經(jīng)處置就直接放逐到河流或空地,對環(huán)境形成了極大地污染,還會對人們的正常用水帶來污染。反滲透技術(shù)的應(yīng)用從基本上改動著這種狀況,應(yīng)用反滲透設(shè)備在水處置中的應(yīng)用不只能夠完成淡水滿足循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水的水質(zhì)請求,而且還更為平安牢靠。應(yīng)用反滲透技術(shù)處置廢水的費用就目前來說費用還相對較高,但關(guān)于處置過的水能夠經(jīng)過循環(huán)應(yīng)用來說,還是比擬適宜的,由于這樣不只能夠減少對環(huán)境的污染,還能提供可反復(fù)應(yīng)用的水資源,總的來說還是較為合理的處置辦法之一。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水主要是依托間隔最近的地表水或公開水,由于人類以及工業(yè)用水的不時增加,對公開水的需求也在逐年增加,運用水量增加的同時排出的工業(yè)廢水和生活污水也就較多,這就形成了公開水越來越淺,以及公開水遭到的污染也越來越嚴(yán)重。普通狀況下公開水水質(zhì)硬度較大時膠體懸浮物含量較少,相反的,公開水硬度較小時膠體懸浮物含量較多,排污水經(jīng)過反滲透技術(shù)的一級處置之后,水質(zhì)硬度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于公開水和地表水的,不但可以減少污水直接排放給大氣和公開水形成的污染,還能夠把經(jīng)過處置之后的水作為循環(huán)補給水。
傳統(tǒng)的飲用水處置大都采用混凝-沉淀-過濾-氯消毒工藝。在這一傳統(tǒng)工藝中,混凝劑的用量大、最佳投量難以控制,并且氯消毒還會產(chǎn)生致癌、致畸、致突變的三氯甲烷產(chǎn)生。為了對飲用水實施深度處置,反滲透被大量采用。
以反滲透為主的醫(yī)藥用水處置工藝多為反滲透與活性炭吸附、離子交流、超濾或微濾相分離的綜合處置方式,也有采用二級反滲透或反滲透與蒸餾的組合。美國藥典規(guī)則:注射用水須用蒸餾法或反滲透法制取。英國及日本也將反滲透法制取醫(yī)藥用水錄人藥典。
純水、超純水是現(xiàn)代工業(yè)中一種非常重要的原資料,已被普遍應(yīng)用于半導(dǎo)體、微電子、電力、化工、醫(yī)藥等范疇。我國從20世紀(jì)80年代起在純水、超純水制備系統(tǒng)中。采用以反滲透-離子交流為主導(dǎo)工藝,比單一離子交流工藝,其造水本錢約降落30%,儉省酸、堿耗量約90%,提升樹脂再生周期造水量約20倍。反滲透膜法別離技術(shù)的先進(jìn)性,經(jīng)濟效益和環(huán)保社會效益已被大量反滲透工程實踐運轉(zhuǎn)結(jié)果所證明。
四、反滲透膜技術(shù)的開展趨向
反滲透通常運用非對稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備,主要是中空纖維式或卷式的膜別離設(shè)備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而獲得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到疾速開展。現(xiàn)已大范圍應(yīng)用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處置,并與離子交流分離制取高純水,其應(yīng)用范圍正在不時擴展。
反滲透膜別離技術(shù)是20世紀(jì)60年代開展起來的一門新的膜別離技術(shù),由于其優(yōu)秀的別離性能,它的應(yīng)用范疇將越來越普遍。
今后反滲透的主要開展方向:
①開發(fā)抗氧化性、抗酸堿性以及高透水性的新型膜資料;
②開發(fā)具有低能耗、抗污染、耐高溫、高壓和特種別離等性能的反滲透膜組件;
③反滲透膜組件與超濾、微濾、納濾、EDl等膜組件的組合應(yīng)用;
④新型氣體膜別離資料的研制。
五、結(jié)語
膜污染問題關(guān)于反滲透水處置系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和效益起著至關(guān)重要的作用,它抑止膜的性能,使生產(chǎn)效益大大降低,同時縮短膜的運用壽命。因而,理解膜污染來源和采取正確的措施避免膜污染在生產(chǎn)中顯的很重要。