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反渗透(RO)水处理设备的基本原理
时间:2020-05-13             作者:

水资源的紧缺,供水标准的提高,水源地的污染,传统的沉淀、过滤、消毒工艺已经不能提供安全、优质的饮用水。膜技术是一种严格的物理和绝对的分离技术,合理的搭配能分离几乎所有水体中的有毒有害物质,饮用水处理工艺和设施从未达到的水质和可靠的保证。


RO反渗透设备采用当代最先进、节能有效的膜分离技术,反渗透设备其原理是在高于溶液渗透压的作用下,使其他物质不能透过半透膜而将其它物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小,因此反渗透设备能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等,反渗透设备可以生产纯水、高纯水,以满足不同行业、不同需求的用户。当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。


反渗透膜分离过程中,水分子透过以后,膜界面中含盐量增大,形成较高的浓水层,此层与给水水流的浓度形成很大的浓度梯度,这种现象称为膜的浓差极化(concentration polarization)。浓度极化会对运行产生有害的影响。

(1)由于界面层中的浓度很高,相应地就会使渗透压升高。渗透压升高后,势必会使原来运行条件的产水量下降。为达到原来的产水量,就要提高给水压力,使产品水的能耗增大

(2) 由于界面层中盐的浓度升高,膜两侧的Δc增大,使产品水盐透过量增大。

(3) 由于界面层的浓度升高,对易结垢的物质增加了沉淀的倾向,导致膜的垢污染。为了恢复性能要频繁地清洗垢物,并可能造成不可恢复的膜性能下降。

(4) 形成的浓度梯度,岁采取一定措施使盐分扩散离开膜表面,但胶体物质的扩散要比盐分扩散速度小数百数千倍,因而浓度极化是促成膜表面胶体污染的重要原因。

浓差极化的结果是盐水的渗透压加大,因而反渗透所需要的压力也得增大;此外,还可能引起某些难溶盐(如CaSO4)在膜表面析出。因此,在运行中必须保持盐水侧呈絮流状态以减轻浓差极化的程度。

反渗透纯净水设备能否长久正常运行最重要的是维护,设备维护的细心,设备就得心应手。所以,在纯净水设备的运行是应该注意不要损坏机器。在纯净水设备的操作中应该注意

1.防止滤料进入反渗透装置:选择合适的过滤器出水装置,防止过滤器漏砂漏活性炭;选择合适的活性炭,防止使用过程中脱粉。

2.以自来水为水源的大型纯净水设备最好设立独立的供水系统,这样既可以保证供水系统的稳定运行,又可以减少RO系统启停时对全厂供水管网造成的瞬间冲击。当RO装置直接从原水管网上取水时,应设置高低压保护设施,因为大多数自来水管网压力波动较大。

3.首先应考虑药剂与药剂之间的兼容性,其次应考虑药剂与膜材料的兼容性。例如,RO系统中经常同时使用混凝剂,助凝剂,杀菌剂,还原剂和阻垢剂。由于天然水中的肢体一般带负电荷,所以通常使用带正电荷的阳离子型混凝剂。为了防止R0装置结垢,RO的进水端几乎都考虑了投加阻垢剂的措施,这些阻垢剂几乎都是带有负电荷的。因此,应避免阳离子型混凝剂与阴离子型的阻垢剂发生反应,防止反应生成的胶体化合物在膜面沉积。

在纯净水设备的使用过程中以上几点极为重要,既是对设备的保护,也是成产的保证。


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