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反渗透工作原理

 发布时间:2010-01-15 点击量:4623

 

反渗透工作原理

  1. 渗透及渗透压
  渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如图1所示,如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了,而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的,到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
  
2. 反渗透现象和反渗透净水技术
  在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力,此时,水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端,并在该端施加超过该盐水渗透压的压力,我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。
  反渗透设施生产纯水的关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。 简单地说,反渗透半透膜上有众多的孔,这些孔的大小与水分子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是zui难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

  

  3. 反渗透与离子交换的比较

反渗透优点:

* 连续运行,产品水水质稳定
* 无须用酸碱再生
* 不会因再生而停机
* 节省了反冲和清洗用水
* 以高产率产生超纯水(产率可以高达95%)
* 无再生污水,不须污水处理设施
* 无须酸碱储备和酸碱稀释运送设施
* 减小车间建筑面积
* 使用安全可靠,避免工人接触酸碱
* 减低运行及维修成本
* 安装简单、安装费用低廉

反渗透的弱点及解决方法

  反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。以下方法则可以对反渗透水进行进一步纯化以达到要求:
1: 双级反渗透 将单级反渗透纯水再进行一次反渗透处理以提高纯水的纯度。
2: 反渗透与EDI结合 可以用较小的厂房,较低的运行费用产生超纯水。
3: 反渗透与离子交换结合 可以减小的厂房使用面积并降低低的运行费用

 

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