反渗透基础知识课件

1、反渗透基础知识讲座 主讲人： 部 门：公 用 工 程 部 时 间：2012年07月11日 膜分离技术 应用范围反渗透 反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅炉补水、各种工业纯水，饮用水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。 学习内容膜简介 定义 专业术语 膜的种类 膜分离技术特点 典型膜过程 反渗透 超滤 膜 的 简 介膜料液水小分子大分子渗透液定义：具有选择性分离的功能薄膜材料。 “21世纪的多数工业中，膜技术扮演着战略的角色”“谁掌握了膜技术，谁就掌握了21世纪的未来” 膜的定义 膜的种类根据膜的材质固体膜液体膜根据材料来源天然膜

2、合成膜无机材料膜有机高分子膜根据膜的结构多孔膜致密膜离子交换膜渗析膜微孔过滤膜超过滤膜反渗透膜渗透汽化膜气体渗透膜根据膜的功能错流过滤微滤超滤纳滤反渗透完全过滤沙或多介质滤筒进水完全过滤出水浓水进水纯水膜过程的一些术语 (1)便于连续化操作过程中控制循环比；(2)流体流动平行于过滤表面，产生的表面剪切力带走膜表面的沉积物，防止污染层积累，使之处于动态平衡，从而有效地改善液体分离过程，使过滤操作可以在较长的时间内连续进行；(3)错流过滤所产生的流体剪切力和惯性举力能促进膜表面的溶质向流体主体的反向运动，提高了过滤速度。错流过滤的优点：错流过滤所产生的浓差极化浓差极化在膜分离过程中，一部分溶质被截

3、留，在膜表面及靠近膜表面区域的浓度越来越高，造成从膜表面到本体溶液之间产生浓度梯度，这一现象称为“浓差极化”。 错流过滤需要注意的事项进水速度必须能保证固体杂质的移动低流速会引起膜表面淤塞较高的水回收率（更高的水利用率）意味着较低的水流速膜科学树形示意图典型膜应用过程反渗透 一种以高于渗透压力的力作为推动力，利用选择性膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从水体中提取淡水的膜分离过程。纯水盐水P反渗透 （reverse osmosis，RO ）自然界中的渗透现象自然界中的反渗透现象植物根部吸水 、腌制咸菜海鸥饮水水中的杂质离子类的非离子类的微粒的气体类的离子的阳离子阴离子 Ca+2Cl- M

4、g+2NO3- Na+SO42- K+HCO3- Fe+3CO32- Mn+2SiO2 Al3+ NH4+PO43-水中的杂质非离子的有机物 酒精 酮 醛 苯酚水中的杂质微粒的固体悬浮物胶质物微生物细菌滤过性微生物/病毒热原物质藻类水中的杂质反渗透可去除：离子类非离子类微粒的不去除气体类溶液中的离子化合物在水中电离阴离子 （负电荷 得到电子）阳离子 （正电 丢失电子）电离程度离子电荷分子量分子结构温度影响脱盐率的主要因素 原子相对大小示意图Na+O2-H+H+O2-H+H+O2-H+H+O2-H+H+膜孔径典型脱盐水系统脱盐装置的共同单元：供给水吸入系统预处理系统反渗透膜产品水后处理动力回收系

5、统水源供水泵预处理系统高压泵反渗透膜单元后处理系统分配汽提、消毒能量回收系统浓液排放脱盐水工艺流程 是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质，使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等。 多介质过滤器 主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下。 活性炭过滤器 在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进

6、一步降低RO进水的SDI值，保证SDI5 TOC2.0ppm。保安过滤器保安过滤器又称精密过滤器，为了防止预处理中未能完全去除或新产生的悬浮颗粒进入反渗透系统，保护高压泵和反渗透膜，通常在反渗透进水前设置滤芯式保安过滤器。一般采用孔径小于10um，根据实际设计情况可设计为5um或更低。工业应用的反渗透装置卷式膜组件卷式膜组件卷式膜组件一个膜叶结构示意图该设备是以鼓风脱气方式除去水中游离二氧化碳的设备。水从设备上部引入，经喷淋装置喷洒，流过表面积大的填料，空气自设备下部风口进入，逆向穿过填料层；水中的游离二氧化碳迅速地析出，自顶部排除。在水处理系统中，一般设置在阴离子交换器前面，只要选用合适，水

7、经除碳后残留的二氧化碳小于5mg/L。除二氧化碳器混合离子交换器 混合离子器，简称“混床”，就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中，在运行前将它们均匀混合，所以可看作是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床，水中所含盐类的阴、阳离子通过该交换器，则被树脂交换，而得到高度纯水。中水回用工艺简介中水调节池提升泵高效混凝澄清单元多介质过滤器超滤装置超滤水箱增压泵保安过滤器高压泵反渗透装置回用水箱回用水泵用水点中空纤维膜组件是由中空纤维膜制成的。中空纤维外径50200m，内径2542m。将数万至数十万根中空纤维制成膜束，膜束外侧覆以保护性格网，内部中间放置供分配原水用的多孔管，膜束两端用环氧树脂加固。将其一端切断，使纤维膜呈开口状，并在这一侧放置多孔支撑板。将整个膜束装在耐压筒内。中空纤维膜组件 中空纤维膜组件 中空纤维膜组件简图中空纤维膜断面图 超滤膜应用范围 超滤膜的微孔直径 0.005 0.1m，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可去除颜料、蛋白、多糖等大分子有机物，一般用作反渗透工艺的预处理