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反渗透水处理工艺

发布时间:2017/3/3 10:42:06  浏览次数:

       反渗透技术是当今最先进、最节能的有效分离技术之一.反渗透简称RO,是用足够大的压力把溶液中的溶剂(通常指水)通过反渗透膜(半透膜)分离出来,因和自然渗透方向相反,故称反渗透。反渗透水处理工艺是利用反渗透膜选择性的透过溶剂(通常是水)而截留离子物质,以膜两侧静压差为动力,克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。近年来,随着食品工业的发展,膜技术在食品工业上得到了越来越广泛的应用。另外,在环境工程、气体分离、生物工程、医药提纯、市政给水、直饮水等民用方面得到了广泛的应用。

反渗透水处理工艺的分离原理:

       反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。反渗透过程是自然界的逆过程。在使用过程中为产生反渗透压,过程需用水泵将含盐水溶液、含污废水等施加压力,以克服自然渗透压,从而使水透过反渗透膜,而将水中溶解盐等杂质阻止在反渗透膜的另一侧。

反渗透水处理工艺是渗透作用的逆过程,实现反渗透有两个条件:一是外加压力必须大于溶液的渗透压;二是必须有一种高选择性、高透水性的半透膜。用于反渗透的半透膜表面微孔尺寸一般在1nm左右,能去除绝大部分离子、质量分数90%~95%的溶解固形物、95%以上的溶解有机物、生物和胶体以及80%~90%的硅酸。

反渗透水处理工艺的工作原理有哪些呢?

一、渗透及渗透压

       渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。,如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了,而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的,到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。这就是反渗透水处理工艺的工作原理之一。

二、反渗透现象和反渗透净水技术

       在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力,此时,水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端,并在该端施加超过该盐水渗透压的压力,我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透水处理工艺的原理。

       反渗透设施生产纯水的关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。简单地说,反渗透半透膜上有众多的孔,这些孔的大小与水分子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

三、反渗透水处理工艺在含油废水中的运用

       含油废水是一种量大面广的工业废水,若直接排入水体,会在水体表层产生油膜阻碍氧气溶入水中,从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭,严重污染生态环境。一般,含油废水中的油分以浮上油、分散油、乳化油三种状态存在,其中前两种比较好处理,经机械分离、凝聚沉淀和活性炭吸附,油分可降低到几mg/L以下,而乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物,油分以微米数量级大小的粒子存在,所以长期保持稳定,难以分离。对含乳化油的废水应用反渗透水处理工艺,不需破坏乳化液进行浓缩分离,其浓缩液采用焚烧处理,渗透液可进行回用或排放处理。在实际应用过程中一般采用多种处理方法联合使用的方式,才能保证出水水质。国内张宏忠等先采用自配的DEMUL-B1作为破乳剂对高浓度的O/W型纺丝油剂废水进行破乳,然后以OSMONICS公司的SE反渗透膜对破乳后的水样进一步处理,结果表明:经“破乳-反渗透”处理净化后的水质,其COD的去除率达到99.96%,含油量几乎监测不出。

 

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