干貨｜一分鐘搞懂反滲透原理和工藝設計

1反滲透的工藝原理

反滲透膜分離技術的原理通過對如下幾個專業(yè)名詞的解釋來描述：

1)半透膜：只能允許溶劑分子通過，而不允許溶質的分子通過的膜稱為理想半滲透。

2)滲透：在相同的外壓下，當溶液與純?nèi)軇�為半透膜隔開時，純?nèi)軇�會通過半透膜是溶液變稀的現(xiàn)象稱為滲透。

3)滲透平衡：滲透過程中，單位時間內(nèi)溶劑分子從兩個相反方向穿過半透膜的數(shù)目彼此相等，即達到滲透平衡。

4)滲透壓：當半透膜隔開溶液與純?nèi)軇�時，加在原溶液上使其恰好能阻止純?nèi)軇┻M入溶液的額外壓力稱為滲透壓。通常溶液越濃，溶液的滲透壓越大。

5)反滲透：如果加在溶液上的壓力超過了滲透壓，則反而使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃樱?這個過程叫做反滲透。

反滲透是利用反滲透膜選擇性地只能透過溶劑(通常是水)而截留離子物質的性質，以膜兩側靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實現(xiàn)對液體混合物進行分離的膜過程。它的操作壓差一般為1.5～10.5MPa，截留組分的大小為1～10Å的小分子溶質。除此之外，還可以從液體混合物中去除其他全部的懸浮物、溶解物和膠體。

2反滲透工藝的技術特點

干貨｜一分鐘搞懂反滲透原理和工藝設計

1)在常溫不發(fā)生相變化的條件下，可以對溶質和水進行分離，適用于對熱敏感物質的分離、濃縮、并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。

2)雜質去除范圍廣，不僅可以去除溶解的無機鹽類、還可以去除各類有機杓雜質。

3)較高的除鹽率和水的回用率、可截留粒徑幾納米以上的溶質。

4)由于只是利用壓力作為膜分離的推動力、因此分離裝置簡單，容易操作、自控和維修。

5)反滲透裝置要求進水達到一定的指標才能正常運行 ，醫(yī)此原水在進入反滲透裝置之前要采用一定的預處理措施。為了延長膜的使用壽命， 還要定期對膜進行清洗，以清除污垢。

3反滲透工藝設計、計算

典型工藝流程：反滲透系統(tǒng)一般包括三大主要部分：預處理、反滲透裝置、后處理。

與微濾和超濾過程類似，良好的預處理對反滲透裝置長期穩(wěn)定運行十分必要。

其目的主要為：

a.國去除懸浮固體和膠體，降低濁度；

b.控制微生物的生長；

c.抑制與控制微溶鹽的沉積；

d.進水溫度和pH值的調整；

e.有機物的去除；

f.舊金屬氧化物和硅的沉淀控制；等等。

反滲透的預處理技術主要有：多介質過濾、活性炭過濾、保安過濾、微濾或超濾等。采用微濾或超濾作為預處理系統(tǒng)與其他方法相比更為高效。

反滲透裝置本身根據(jù)原水的水質確定使用膜元件的類型，并根據(jù)對產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質的要求，確定膜元件的數(shù)量、膜組件的排列方式和反滲透裝置的回收率、脫鹽率等參數(shù)。般情況下，反滲透系統(tǒng)有分段式，包括一級一段式、一級多段式；有多級式，通常為二級多段式。