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反渗透膜技术由来及详细介绍

反渗透膜技术由来及详细介绍

作者:山川水处理    来源:转载    发布时间:2020-06-03 20:38    浏览量:

  

  美国太空是最早使用RO反渗透技术的地方,因为反渗透技术能将宇航员的尿液回收净化成纯水,解决了宇航员在太空的饮水问题。后来人们发现反渗透技术能够将水中的重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离,就将此技术广泛应用于净水领域。

  了解市场上常见反渗透膜的分类,只有知道了不同种类的反渗透膜分别适用什么样的原水水质,就可以针对客户不同的水质,来进行匹配其相对应的反渗透膜。很多朋友在我说到反渗透膜的种类时,他们很多情况都是惊讶,怎么反渗透膜也有那么多品种?是的,我们要根据客户不同的水质,配备适合的反渗透膜,才能更好的满足客户的出水水质相应要求。根据各个反渗透生产厂家不同,市场上常见的反渗透膜的种类有:低压反渗透膜,超低压反渗透膜,苦咸水反渗透膜,抗污染反渗透膜,超纯水反渗透膜,海水淡化膜等等。

那么多的反渗透膜种类,我们到底该怎么选型呢?决定选用哪个系列的反渗透膜应该根据最终用户对脱盐率的要求,对运行压力的要求,对污染速度和清洗频率的要求以及进水的水质来确定。

苦咸水膜主要是针对井水、河水、湖水和工业废水为源水水质,针对污染程度更高的水,使用抗污染膜更能减少反渗透膜化学清洗频率,降低操作成本。超低压膜则更多的适用于中小型纯水系统,有效的节省泵,管道和压力容器的成本,在较低的操作压力下,仍然可以具备高脱盐率的性能。超纯水膜则更多的应用于高纯水、超纯水系统,对微量元素的去除率更有优势。海水淡化膜主要应用于海水等污染程度更高的水质。

  另外还有,经常接到净水朋友的咨询,就是不同流量的纯水设备,我们该怎么去选不同产水量的反渗透膜,这一点主要是体现在工业纯水系统中,工业级的反渗透膜市面上主要是8040和4040两个规格,两个系列的长度是一样的,主要是直径区分,膜面积大小不同。

  从理论上说,单支8040膜元件的最低产水量为0.46T/h(以地表水作为进水水源),0.80T/h(以地下水作为进水水源),1.15T/h(一级反渗透系统的产水作为二级反渗透系统的进水)。当系统产水量大于上述值时从理论上来说就可以采用8040膜元件。但是是否采用8040膜元件还要考虑到系统的回收率的要求,是否允许浓水回流,系统占地面积,压力容器造价以及系统整体的经济性等诸多因素。另外,反渗透产水量受温度等其他因素的影响也很大。

  根据各种因素的综合平衡,一般认为5T/h以上的反渗透系统采用8040膜元件比较合适,3T/h以下的反渗透系统采用4040膜元件比较合适,3~5T/h的反渗透系统采用8040或者4040膜元件都可以。

 

下面,系统的总结一下关于反渗透膜的选择:

1、反渗透膜的脱盐率和透盐率

RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。

 

反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可超过了98%(反渗透膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低)对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。

 

反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法:

RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×100%

RO膜的脱盐率=(1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×100%

RO膜的透盐率=100%–脱盐率

2、反渗透膜的产水量和渗透流率

RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。

 

RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。

 

3、反渗透膜的回收率

RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。

 

(1)RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×100%

(2)反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:

反渗透膜组件的回收率=RO膜组件产水量/进水量×100%

反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×100%


4、反渗透膜的型号


进水TDS≤1000ppm可选用超低压膜元件进水;

3000ppm≥TDS≥1000ppm可选用抗污染膜元件进水;

TDS≥3000ppm可选用苦咸水淡化膜元件;

进水TDS≥5000PPM可选用海水淡化膜元件。

5、反渗透膜的产水量

一般情况下,产水量<4T/H的反渗透设备多选用4040膜元件;0.25吨/小时反渗透设备,选择4040的膜为1根,0.5吨/小时的2根,1吨/小时反渗透4根,以此类推;产水量≥4T/H的反渗透设备多选用8040膜元件;8040膜元件大概为1吨/小时,4吨/小时的反渗透设备就选择4根8040膜元件。

 

脱盐率和产水量的下降是反渗透和纳滤系统中最常见的故障,膜元件进水流道的堵塞并伴随着组件压差的增加是另一类典型的故障,如果脱盐率和产水量较平缓地下降,这就表明系统存在正常的污堵,它可以通过恰当和定期地清洗来处理。而快速或突然的性能下降表明系统有缺陷或误操作,尽早采取相应的纠正措施十分必要,因为任何的拖延处理将会丧失恢复系统性能的机会,同时也会出现极低的产水量和极高的产水含盐量TDS。

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