从过滤原理分析超纯水机选购及使用中的误区[原创]

1、从过滤原理分析超纯水机选购及使用中的误区 原创 摘要 本文从超纯水机过滤原理出发,介绍了传统过滤与错流过滤的原理及优特点,并由 此阐述了超纯水机选购与使用过程中的一些误区。关键字 超纯水机 , 过滤原理 , 使用误区作者 成都沛亿科技有限公司(张锦云日期 2009年 6月错流过滤的原理:RO , NF , UF 分离技术均采用特定的膜,在一定的工作压力下,去除或浓缩进水或流体中 的物质,其过滤原理为错流过滤。错流过滤有别 于 传统过滤, 基于不同 的流体力 学 原理, 这 是它 的一 大 优 势 。 通 过错流过滤,进水 被 分成 两个部 分 :产 水 和 浓水。在 不同 的 应 用中, 可

2、根据 用 户 的 需 要, 获得产 水或浓水。如 下 图所示 ,错流过滤中,进水流 经 膜 表面时 ,一 部 分 透 过膜,成为 产 水, 而另 一 部 分 则沿 膜 表面平行 流 动 , 成为浓水。 错流过滤 系 统 不同于 传统的 死端 过滤, 进水并 非仅沿着透 过滤 层 的 方向 流 动 , 而是沿 滤 层平行方向 流 动 。 错流过滤的优点:膜 截留 下 来 的物质 被 流体(浓水 不断冲走 , 这 在一定程 度上相当于 膜 表面被连续地清洗 , 这样就延长 了膜的使用 寿命 , 并 降低 了 维护和清洁 的 费 用。 相反 , 传统过滤中 被截留 的物质 累积 在过滤介质 上 ,

3、必须 定期 清洗更换 介质, 这明显不经济 , 也不利于环保 。错流过滤的特点:1. 进水及浓水 方向沿 滤 层平行方向 流 动 ,为 保证 膜 截留 下 来 的物质 被 流体(浓水 不断 冲走 ,浓水流 量必须大于 一定的 值 , 才 能 保证 滤膜 表面 的 干净 , 延长 滤膜使用 寿命 。2. RO 反 渗 透 滤膜 可 过滤 盐 , 势必 导致 浓水 和产 水 含盐 量 浓 度 差异巨 大 , 这样 浓水中的 水要进 入 产 水中 必须 克服渗 透 压, 因 此错流过滤的过滤压力一 般较 大 , 而 且 相同 给 水 水质 条件 下,工作压力 越高 的 反 渗 透 膜一 般脱盐率越高

4、 ,水质 越好 。3. 从错流过滤原理 图可 知 ,原水中的 截留 物质(如反 渗 透 滤膜中的 盐 在滤膜 表面被截 留 , 因 此滤膜 表面截留 物浓 度 最高 ,离膜 表面 距 离 越远 , 相 对 截留 物浓 度低 一些,从 而 形 成浓 差极化 , 导致实际 的 产 水 通量和 脱盐率 低于 理 论估算 值 。 因 此 必须 浓 差 极化因子 必须 小 于 一定的 值 , 也 即 是系 统 回收率 必须 小 于 一定的 值 , 以减小 浓 差极化对 水质 、 水 量 的 影响 。4. 从 上 述 三 个 特点 可 用 看 出,错流过滤(RO 反 渗 透 过滤 无论 是 滤膜的使用 寿

5、命 , 还 是 滤膜 产 水水质 、 水 量 , 皆 与滤膜工作压力与 系 统流 量 有 很 大 关 系 。滤膜工作压力与 流 量 又受到 原水水质(原水水质 不同系 统 渗 透 压 也不同 、 原水水 温、回收率、 成 品 水水质要 求、 滤膜 自身品 质与 污损情况等因素 的 影响 而非 一成 不 变 。5. 错流过滤 截留 的物质(如反 渗 透 滤膜 截留 的 盐 全 部 进 入 浓水中,浓水的流 量 一定 小 于 进水的流 量 , 因 此浓水 截留 物浓 度值 一定 高 于 进水, 对 于 有 难溶盐析 出的离 子结垢 倾 向 会加剧 。为 防止 浓水中有 难溶盐晶 体 析 出 污染

6、滤膜, 必须 在原水(即 进水中 添 加阻垢剂阻止污垢形 成,或 通 过离 子交 换 法置 换 出原水中的 结垢 离 子 。以自 来 水为原水的超纯水机,其 制取 纯水的工 艺 一 般 为 反 渗 透 过滤, 属 于 错流过滤的一 种 , 具 备 上 述错有过滤 所 有的优特点。 但 由 于 客 户 对 错流过滤 不 甚 了 解 , 导致 选购或使用超纯水 机的过程中 容易 出 现 一些误区。超纯水机选购误区:l 盲目夸 大 超纯水机 回收率 。超纯水机 销售商 为 提 高 产 品 销 量 、 增 加 卖 点, 对 不 知情 的 客 户 夸 大产 品回收率 , 以 示 超 纯水机 节约 原水。

7、 其 实 , 对 反 渗 透 纯水 型 超纯水机的 回收率 并 非 随意设 定, 必须 考虑 产 水水质 和 水 量 , 以 及 反 渗 透 滤膜的 长 期使用 寿命 。 一 般 来 说 对 单支 反 渗 透 膜 元 件 的超纯 水机 来 说 ,从 经济和 水质 权衡考虑 , 回收率 控 制 在 30%左右 为 宜 。l 选购离 子交 换 软 化 滤 芯预处 理 型 超纯水机, 又 不 及 时更换 滤 芯耗材 。通 过错流过滤的第 五 个 特点 可 以看 出, 反 渗 透 纯水 型 超纯水机 必须 对 原水进 行 防垢 处 理。 当 前市 面上 的超纯水机 大 多数 使用离 子交 换 软 化

8、滤 芯 置 换 原水中的 结垢 离 子 (钙 、 镁 等 , 软 化 滤 芯 的 尺寸主 要有 10英寸 或 20英寸 两 种 规格 , 尺寸 为 70×250mm 或 70×500mm , 其 装填 离 子交 换 树脂 的 容 量 约 为 1升 或 2升 。 按 滤 芯内装填目前国内 品 质 比 较 优 异 绿宝 732树脂 工作 交 换 容 量 8001000mmol/L计 算 (规格参数 点 击查询 , 原水 硬 度 假设 为 南 方 水质 较 优 自 来 水 约 2mmol/L, 则 滤 芯 过滤水 量 为 (8001000×1/2=400500升 原水或

9、 (8001000×2/2=8001000升 原水。 假设 超纯水机 回收率 为 30%, 则 每 制取 约 150升 或 300升 纯水 即 需更换 软 化 滤 芯 , 考虑 到 反 渗 透 膜 可 以 容忍约 0.3mmol/L的原水 硬 度 ,纯水 制 取 量 最 多 也 只 能 达 到 约 200升 (10英寸 滤 芯 或 400升 (20英寸 滤 芯 。因 此 客 户 在选购超纯水机 产 品 时 , 最好 不 要选购离 子交 换 软 化 滤 芯预处 理 型 超纯水机, 即 使要选购 也 一定要及 时更换 软 化 滤 芯 。 (注 :成都沛亿科技有限公司第 二代 全 系 列

10、超 纯水机 产 品 , 全 面 采用 活性 阻垢 滤 芯替代 离 子交 换 软 化 滤 芯 ,使用 寿命可 达 1年 左右 ,有 效 保护 后级 反 渗 透 滤膜。 l 超纯水机 产 水水质 、 水 量相同就是同 质 化 的 产 品 ,购 买决 定 性 的 因素 便 是 价格 。 一 般 客 户 对 超纯水机 不 甚 了 解 , 选购超纯水机 产 品 时 往往 仅 了 解 超纯水机 每 小 时可 以 产 多少升 水, 产 水水质 可 以 达 到 多少 。 其 实 , 通 过 上 述 反 渗 透 纯水 型 超纯水机过滤原理及 特点的分 析 , 用 户可 以知 道 ,超纯水机 初 期 产 水水质

11、、 水 量 与 长 期 稳 定 产 水水质 、 水 量 完 全 是两 回 事 ,一 台 优 秀 的超纯水机 必须 工作在 最 佳运 行 参数 条件 下(包括运 行 压力 、 流 量 、回收率等 , 才 能 持 续不断 的 产 出优质的超纯水。 而所 谓 最 佳运 行 参数 也 并 非 一 成 不 变 , 具 备 系 统 运 行 压力 、 流 量 、回收率 调 节 功 能 的超纯水机(如 沛亿 Ultimate 系 列 大 流 量 超纯水机 , 才 能 适 应不同 工 况 ,工作在 最 佳运 行 参数 条件 下, 以 持 续产 出优 质的超纯水机。超纯水机使用误区:l 预处 理滤 芯 如 PP

12、过滤 芯 冲洗 后 又 继 续 使用。预处 理 PP 滤 芯 过滤原理为 典 型 的传统过滤 方 式 ,过滤 掉 的 杂 质 全 部被截留 在滤 芯 上 。 由 于 滤 芯 滤 层 厚 度大 概 有 20mm , 过滤 杂 质 被截留 在滤 层 中, 冲洗 滤 芯 仅仅 能 够 清 除滤 芯 表面 杂 质, 滤 层 内 部 的 杂 质 无法 清 除, 再次 使用 这 种 滤 芯 过滤 效 果 会 大 打折扣 , 而 且 还会 增 加 预处 理压 降 , 甚 至 导致 后级 反 渗 透 供 水 不 足 。l 超纯水机 耗材 更换 周 期 固 定 不 变 。经 常 有 客 户 问 这样 的 问题

13、:“你们生 产 的超纯水机 耗材 可 以 使用 多 久?” 而 客 户 想 要 得 到 的 答案 往往 是 越 久 越好 , 最好 是不需 要 更换 耗材 。 也 正 是基于这样 的 考虑 , 某 些 品 牌 超纯水机 销售 人员 会 夸 大 耗材 使用 寿命 , 以 博 取 客 户 的选 择 。 其 实 , 通 过 上 述过滤原理 可 知 ,原水水质 、 产 水 量 、 设备 工 况等因素皆会影响 耗材 使用 寿命 , 只 有 通 过科 学 的 计 算 , 才 能 大 概 算 出 耗材 可 以 过滤 多少 水。 没 有 固 定 不 变 的 耗材 更换 周 期。l 为了 节约 水 盲目提 高 系 统 回收率