一、 反滲透膜是實現(xiàn)反滲透的核心元件,是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5~10nm之間,透過性的大小與膜本身的化學結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對鹽的排斥性好,而水的透過速度并不好。有的高分子材料化學結(jié)構(gòu)具有較多親水基團,因而水的透過速度相對較快。因此一種滿意的反滲透膜應具有適當?shù)臐B透量或脫鹽率。
反滲透膜應具有以下特征:
(1)在高流速下應具有高效脫鹽率;
(2)具有較高機械強度和使用壽命;
(3)能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;
(4)能耐受化學或生化作用的影響;
(5)受pH值、溫度等因素影響較小;
(6)制膜原料來源容易,加工簡便,成本低廉。
(7) 反 滲透膜的結(jié)構(gòu),有非對稱膜和均相膜兩類。當前使用的膜材料主要為醋酸纖維素和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式??捎糜?span style="color:rgb(0, 102, 204)">分離、濃縮、純化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)中。
原理:反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側(cè)得到淡水,在高壓側(cè)得到鹵水?!》礉B透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為: π=iCRT 式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù);C為溶質(zhì)的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數(shù);T為溫度。 反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備?!》礉B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),從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發(fā)展。現(xiàn)已大規(guī)模應用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結(jié)合制取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
二、反滲透膜過濾精度
反滲透膜能截留大于0.0001微米的物質(zhì),是zui精細的一種膜分離產(chǎn)品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機物,同時允許水分子通過。
三、反滲透膜選型
經(jīng)常有客戶問到在我們選擇反滲透RO膜需要考慮哪些性能指標。通常分為三個:脫鹽率、產(chǎn)水量、回收率。
一、RO反滲透膜的脫鹽率和透鹽率
RO反滲透膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定,脫鹽率的高低取決于反滲透RO膜元件表面超薄脫鹽層的致密度,脫鹽層越致密脫鹽率越高,同時產(chǎn)水量越低。反滲透膜對不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定,對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%,對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低,但也可超過了98%(反滲透膜使用時間越長,化學清洗次數(shù)越多,反滲透膜脫鹽率越低)對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%,但對分子量小于100的有機物脫除率較低。
反滲透膜的脫鹽率和透鹽率計算方法:
RO膜的鹽透過率=RO膜產(chǎn)水濃度/進水濃度×*
RO膜的脫鹽率=(1–RO膜的產(chǎn)水含鹽量/進水含鹽量)×*
RO膜的透鹽率=*–脫鹽率
二、RO反滲透膜的產(chǎn)水量和滲透流率
RO膜的產(chǎn)水量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水能力,即單位時間內(nèi)透過RO膜的水量,通常用噸/小時或加侖/天來表示。
RO膜的滲透流率——也是表示反滲透膜元件產(chǎn)水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率,通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導致垂直于RO膜表面的水流速加快,加劇膜污染。
四、RO反滲透膜的回收率
RO膜的回收率——指反滲透膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分比。依據(jù)反滲透系統(tǒng)中預處理的進水水質(zhì)及用水要求而定的。RO膜系統(tǒng)的回收率在設計時就已經(jīng)確定。
?。?)RO膜的回收率=(RO膜的產(chǎn)水流量/進水流量)×*
(2)反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下:
反滲透膜組件的回收率= RO膜組件產(chǎn)水量/進水量×*
反滲透膜組件的鹽分透過率=RO膜組件產(chǎn)水濃度/進水濃度×*