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超纯水机反渗透原理及简介

  超纯水机RO反渗透很常见,其技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术,源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究,后逐渐转化为民用,目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

  反渗渗透膜孔径小至纳米级 (1纳米=10-9米),在一定的压力下,H20分子可以通过反渗透膜,而原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过反渗透膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。反渗透膜对高价离子、胶体、细菌及分子量大于300Daton的有机物质(包括热源)去除率高达99%以上,对低价离子 (钠+、钾+)去除率可达95%,纯水电导率通常<5μs/cm,符合国家三级用水标准。再经过离子交换柱循环过滤,出水电阻率可达18.2MΩ.cm。

  反渗透法是可达到90%~99%杂质去除率最经济的方法,同时也是试剂级超纯水系统最好的前处理方法。

  反渗透膜通过不同的组合,可以分为一级反渗透和二级反渗透(三级反渗透意义不大),又可以分为一级单段、一级多段,不同的膜组件的构成方式决定了不同的系统回收率。

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  根据每个厂家生产工艺的不同,不同型号的膜元件其脱盐率也不一致,按照各厂家的生产控制,反渗透膜分为极低压力膜、低压膜、高压膜,按照对应不同的处理水质分为自来水膜、苦咸水膜、抗污染膜、海水淡化膜。

  反渗透膜在运用过程中应注意几个重要指标的测定

  1、脱盐率

  表示膜性能的关键指标,通常脱盐率的计算公式:脱盐率 X100%。

  2、回收率

  表示膜产水性能的指标,通常的计算公式: 回收率 X100%。

  影响反渗透膜性能的主要因素,膜元件的性能主要由水通量 (透过速度) 和脱盐率(分离效果) 来决定。水通量和脱盐率受操作压力、浓度、温度、流量、PH 以及回收率等因素的影响。

  3、操作压力的影响

  水通量的增加与压力成正比。理论上说,如果为了得到足够立水量,在不增加膜面积的情况下,只需要增加进水的压力即可。但在实际的运行中,这必然带来能源的大量消耗。因此选择适当膜元件数量(膜面积) 才是最经济的。脱盐率同样和压力成正比,但是不同用途的膜元件的脱盐率随压力的变化趋势是不同的。原则上说膜元件的分离层越致密,脱盐率随操作压力的正比变化越不显著,这时脱盐率基本保持一个定值。当膜元件的分离层比较疏松时操作压力对脱盐率的影响较大。

  4、给水流量的影响

  给水流量对产水量和脱盐率同样存在影响,只是这种影响比较缓和,并不剧烈。随着给水流量的增加,膜表面的流速也增大了,这使得压力随之上升,同时由于流速的升高减少了膜表面的浓差极化,从而提高了脱盐率。

  5、给水含盐量的影响

  给水含盐量增高时,产水量就会减少,这是因为给水的渗透压变高,有效压力随之见底的缘故。脱盐率受含盐量影响也非常大,对除海水淡化膜以外的反渗透膜来说,通常含盐量增高时脱盐率会下降。当进水含盐量在非常低的一个范围时,随着含盐量的增加,脱盐率会少许增加。

  6、温度的影响

  温度对脱盐率和产水量的影响非常大。对全部类型的反渗透膜元件来说,但温度升高时,由于水的粘度降低,产水量也随之增加。通常在相同的压力下,温度每上升或下降 1℃,产水量可增大或降低 3-4%。另一方面温度对于脱盐率的影响根据膜材质的不同而表现的大相径庭。一般来说,温度增高,脱盐率降低这是由于当温度上升时,盐的扩散速度就会增大。

  7、回收率的影响

  在压力一定时,回收率提高,膜表面的浓差极化现象也更加严重,有效压力则相对减少,这导致产水量下降,脱盐率降低。反渗透系统在设计和调试时,选择回收率的确定与源水水质密切相关。回收率增高,溶解于溶液中的盐会更加接近饱和状态,有可能析出后在膜表面沉淀并结垢,会对膜性能带来很大的危害。

  8、PH 值的影响

  PH 值对膜元件的影响有两个方面,第一是对膜元件正常运行时的脱盐率影响,第二清洗时不司PH 值的清洗效果以及清洗时 PH 值的范围。给水 PH值在 7.5-7.8 时,反渗透膜元牛的脱盐率最好。反渗透膜元件对溶解在水中的 CO2是不能脱除的,这些CO透过膜元件到达产水侧后,会重新再水中转化为HCO3-,使得产水电导率于高,因此反渗透膜元件在低 PH值条件下运行时表现出的脱盐率不高。但也不能为排除 CO2的干扰而不加限制的提高PH值,因为 PH升高会降低碳酸盐的溶解度,导致结垢。

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