医用水处理技术

1、透析水处理、反渗透反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。 因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大 于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。1、简介反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对 膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗 透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。 若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：N=Kh（.pm式中Kh为水力渗透

2、系数，它随温度升高稍有增大；m为膜两侧的静压差；y 为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压n为：n=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数 T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或 卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制 的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年 来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废 水处理，并与离子交换结合制取高纯水，目前其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、 果汁的浓缩以及

3、生化和生物制剂的分离和浓缩方面。鬻既阪建 所密漕境理2、基本原理把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两 侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动， 浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡 状态，此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透 膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向 稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。、反渗透膜反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般

4、用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰 胺膜。表面微孔的直径一般在0.510nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。 有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具 有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的 渗透量或脱盐率。反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率:（2）具有较高机械 强度和使用寿命；（3）能在较低操作压力下发挥功能；（4）能耐受化学或生化作用的影 响；（5）受pH、温度等因素影响较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低 廉。反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类

5、。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素 和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯 化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。原理：反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离 操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方 向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液：高压侧得到浓缩的溶液， 即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。反渗 透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：N=Kh （一）式中Kh为水力渗透系数， 它随温度升高稍有增大；Dp为膜两侧的静压差；为膜两

6、侧溶液的渗透压差。稀溶液 的渗透压n为：n=iCRT式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度; R为摩尔气体常数；T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用 的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离 子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。 由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦 咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，目前 其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩 方面。1、过滤精度：反渗透

7、膜能截留大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离 产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。2、材料：根据脱盐的需要，经过大量的研究试验，从大量的高分子材料中筛选出 了醋酸纤维素（CA）和芳香聚酰胺两大类膜材料。此外，复合膜的表皮层还用到了其他 一些特殊材料。醋酸纤维素醋酸纤维素又称乙酰纤维素或纤维素醋酸酯。常以含纤维素的棉花、木材等为 原料，经过酯化和水解反应制成醋酸纤维素，再加工成反渗透膜。聚酰胺聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺两大类。20世纪70年代应用的主要 是脂肪族聚酰胺，如尼龙一4、尼龙一6和尼龙一66膜；目前使用最多的是芳香族聚酰胺

8、 膜。膜材料为芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺一酰肼以及一些含氮芳香聚合物。芳香族聚酰胺膜适应的pH范围可以宽到211，但对水中的游离氯很敏感。复合膜复合膜的特征是主要由以上两种材料制成，它是以很薄的致密层和多孔支撑层 复合而成。多孔支撑层又称基膜，起增强机械强度的作用；致密层也称表皮层，起脱盐 作用，故又称脱盐层。脱盐层厚度一般为50nm，最薄的为30nm。由单一材料制成的非 对称膜有下列不足之处：1、致密层和支持层之间存在被压密的过渡层。2、表皮层厚度最薄极限为100nm，很难通过减小膜厚度降低推动压力。3、脱盐率与透水速度相互制约，因为同种材料很难兼具脱盐和支撑两者均优。复合膜很好地解决了上述

9、问题，它可以分别针对致密层和支持层的要求选择脱盐性 能好的材料和机械强度高的材料。从而复合膜的致密层可以做得很薄，有利于降低拖动 压力；同时消除了过渡区，抗压密性能好。基膜的材料以聚砜最为普遍，其次为聚丙烯 和聚丙烯腈。因为聚砜价廉易得，制膜简单，机械强度好，抗压密性能好，化学性能稳 定，无毒，能抗生物降解。为进一步增强多孔支撑层的强度，常用聚酯无纺布。脱盐层 的材料主要为芳香聚酰胺。此外还有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺与缩合尿素、糠醇与三 羟乙基异氰酸酯、间苯二胺与均苯三甲酰氯等。3、反渗透膜主要性能指标脱盐率脱盐率=（1-产水含盐量/进水含盐量）X100%膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定

10、，脱盐率的高低取决于膜元件表面超 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% （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。透过速度水通量一一指反渗透系统的产水能力，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/ 小时或加仑/天来表示。盐透过速度一一在单位时间、单位膜面积上透过的盐量，也叫透盐率、盐通量。回收率回收率一

11、一指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据预处理的进 水水质及用水要求而定的。膜系统的回收率在设计时就已经确定，回收率=（产水流量/进水流量）X100%3、保养随着净水设备在水处理行业的广泛应用，反渗透膜也渐渐的被人重视。反渗透膜的 成本是消费者最关心的问题之一，良好的保养，有助于延长反渗透膜的使用寿命。新的反渗透膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋 中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响反渗透膜寿命和性能。当塑料 袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化，对元件产生不良影响。因此膜 应尽量在使用前开封。设备试机完后，我们两种方

12、法保护反渗透膜。设备试机运行两天Q 524h），然后 采用2%的甲醛溶液保养；或运行26h后，用1%的NaHSO3的水溶液进行保养反渗透 膜（应排尽设备管路中的空气，保证设备不漏，关闭所有的进出口阀）。两种方法均可 得到满意的效果，第一种方法成本高些，在闲置时间长时使用，第二种保养反渗透膜的 方法在闲置时间较短时使用。4、一般清洗步骤反渗透系统最终是需要进行清洗的，在你的RO系统表现出污染的倾向、长时间停 运之前、或按计划进行常规保养时，建议你清洗RO系统。当出现下列污染特征（标准 化后产水量下降1015%，标准化后产水水质下降1015%，或者给水与浓水间的压降增 加1015%）时，表明你的R

13、O系统需要清洗了。由于RO系统出现污垢而需要清洗的频率随地点的不同而不同，一般习惯上可接受 的清洗频率是312个月一次。如果每个月你不得不清洗一次以上，你就应该改善RO的 预处理系统，调整RO系统的运行参数，如果每13个月需要清洗一次，则需要在提高 当前设备的运行水平上做工作，但是否需要改进预处理系统较难判断。在RO设计中通常会忽视使用RO产品水冲洗系统中的污垢，采用该法可减少RO的 清洗次数。在设备停运期间用产品水浸泡RO膜组件有助于溶解垢和松散沉积物，因此 降低化学清洗频度。污垢地点不同所需要清洗掉的污垢物也不同，但往往存在的污染物不止一种，因此 使问题复杂化，常见的污染物种类有：碳酸钙垢

14、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢二氧化硅胶体沉积物（无机或无机/有机混合物）自然或合成有机物生物质（生物污泥、霉菌或真菌）有许多因素与选择合适的清洗化学药品和正确的清洗方法有关。在你头一次进行清 洗时，建议与设备制造商、RO膜组件制造商、RO系统专用药品供应商联系。一旦辨明 污染种类后，建议采用一种或多种清洗药品。这些药品可能是常规的，可以从许多供应 商那里买到，也可能是专用清洗液，这种专用清洗液可能更贵一些，但是使用时会更简 便，并且这些公司还具有提供技术支持优点。还有一些公司可能提供更有价值的服务； 他们把从你的系统中取出的膜组件带回进行试验，从而选择正确的清洗药品和方法。通常需按特定的次序使用各

15、种不同的清洗药品进行清洗，以获得最佳的清洗效果。 比如首先使用低pH值的清洗除去水垢一类的物质，然后使用一种高pH值的清洗液除去 有机物。但是有时也会首先使用高pH值的清洗液除去油类污垢，然后再使用一种低pH 值的清洗液。有一些清洗液中还添加有洗涤剂，这将有助于清除污染严重的生物和有机 杂质。其它的清洗添加有象EDTA之类的螯合剂，这些螯合剂有助于清除胶体、有机物、 生物杂质和硫酸盐垢。必须记住的是选用不正确的清洗药品或清洗步骤不正确时可能会 使污堵更严重。在选择清洗药品和使用复合聚酰胺膜时有一些注意事项：遵守制造商建议的药品选择清单、剂量、pH值、温度和接触时间。使用侵蚀性最小的药品完成清洗

16、工作。这些做会延长膜的使用寿命。在调节pH值时，一定要审慎以延长膜的使用寿命。药品侵蚀性较小的pH值 范围是410，允许的最大pH值范围是212。酸和碱不要混合。在加入下一种溶液之前，彻底冲洗系统以排尽上一次的清洗液。用高pH值的产水冲洗出洗涤剂。确认遵守正确的清洗液处理要求。三、PP滤芯1、概述PP滤芯是以聚丙烯（PP）热熔方式制作而成，其micron数由1um至300um。该滤芯 无内轴采用内密外疏设计，不但能维持稳定的流量、压力差及使用寿命，同时有极优良的深 度过滤效果及污染物累积量，是一种高效率、低压差、使用寿命长且适用性广泛的滤芯。由 于PP的化学成份乾净，并符合食用卫生标准，不会由

17、于材料而对所要过滤的液体产生二次 污染，具有流量大、精度高、耐腐蚀、耐压高等特点，广泛适用于PCB、电镀、纯水、食品 饮用水前置过滤处理;RO渗透的前置过滤处理等。PP滤芯外型尺寸长度5寸10寸20寸30寸40寸内径15mm 20mm 25mm 28mm 30mm35mm外径35mm-150mm精度及流量过滤精度um1U 5U 10U 20U 50U 100U最大流量T/H0.5 0.7 1.0 1.5 2.5 3.5型号PPF （聚丙烯熔喷滤芯）一一10 （长度10）一一5 （过滤精度5m）PPF-P （带骨架聚丙烯熔喷滤芯）一一10 （长度10）一一5 （过滤精度5m）PPF-D （聚丙烯大胖熔喷滤芯）一一10 （长度10）一一5 （过滤精度5m） 规格长度 5 10 20 30 40 50 60外直径（1mm） 60 115 mm内直径（1mm） 28、30 mm产品功能及特点能有效去除所过滤液体中的各种颗粒杂质；可多层式深度结构，纳污量大，使用寿命长;过滤流量大，压差小； 不含任何化学粘合剂，更卫生，安全