反渗透技术

首页 > 技术知识 > 反渗透技术

反渗透技术

一、反渗透基本原理

反渗透技术(Reverse Osmosis,简称RO),是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物。

二、衡量反渗透膜性能的几项主要指标

1、脱盐率和透盐率

脱盐率――通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。

透盐率――进水中可溶性杂质透过膜的百分比。

脱盐率=(1-产水含盐量/进水含盐量)×100%

透盐率=100%-脱盐率

RO对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可达到 98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。

2、产水量(水通量)

产水量(水通量)-指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。

渗透流率――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膜表面的水流速加快,加剧膜污染。

3、回收率

回收率--指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的。回收率通常希望最大化以便提高经济效益,但是应该以膜系统内不会因盐类等杂质的过饱和发生沉淀为它的极限值。

回收率=(产水流量/进水流量)×100%

三、反渗透技术关键

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,脱除率至少在3log以上(脱除率>99.9%)。

在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的,而且膜产水侧仍可能会出现微生物滋生和浓差极化现象,降低渗透效率。因此反渗透技术关键有:

1、预处理工艺设计:包括各级预过滤配置、药剂引用等;

2、RO膜元件的选型:包括针对不同水质特性的膜材质和元件组器结构选型;

3、反渗透过滤工艺设计,合理控制压力和循环比,确保RO系统稳定有效运行;

4、反渗透清洗工艺:反渗透装置在正常运行一段时间之后,将受到各种微量有机物、无机物的污染。当膜受到污染后,往往会出现反渗透装置的产水量、脱盐率和装置进出口压力降增大等明显征状。当装置的产水量下降10%(在同温度和压力下),盐透过量增加一倍,压降增加一倍,这三种现象出现其中一个时,进行化学清洗是必要的。同时当反渗透装置需要长期停用而进行保护之前,也需要进行化学清洗。

5、能量回收技术,设计并选用高品质高压泵和能量回收装置,降低系统成本,增强RO系统的适用性。