GE培训资料--反渗透技术介绍

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1、RO系统技术GEOsmonics我们首先介绍以下渗透过程:稀溶液rh渗透膜浓溶液溶液会升高至此点,以达到压力平衡正常的渗透的过程是水由较稀溶液通过渗透膜流向较浓溶液什么是反渗透?由于渗透膜是只允许小分子(或小部分离子)通过.如果渗透膜两边的小分子浓度不同,渗透膜两边将产生位能差异.较稀溶液拥有较高位能(1),而较浓溶液拥有较低位能(2).水分子便由高位能侧向低位能侧迁移直至位能达到平衡.即rh=(1-2)1=较稀溶液的位能2=较浓溶液的位能稀溶液渗透膜浓溶液液体升至此点,达到了渗透压平衡rhrh=(2-1)稀溶液反渗透膜浓溶液外来压力P>

2、(2-1)-反渗透过程是利用外来压力将水分子从较浓溶液经过反渗透膜压迫流向较稀溶液.-由此可利用反渗透原理,达到分离溶液内成分的目的.例如:将水和溶解物质的分离.反渗透膜分离层反渗透膜支撑层淡水浓水进水CavgCconcCpermCfeed高压泵CfeedCpermCconcCavg进水浓度淡水浓度浓水浓度平均浓度模拟反渗透机TotalDissolvedSolid(TDS)总溶解固体指有机和无机盐溶解在水中得出的浓度(单位:ppm或mg/l)Feed进水在高压泵作用下,进入反渗透系统的溶液;Permeate淡水溶液透过反渗透膜后;收集而成的溶液,一般

3、指净化水Concentrate浓水没有透过反渗透膜而离开反渗透系统的溶液,其中含有大量的无机盐和有机物CfeedCconcCpermTDS技术术语Rejection脱盐率溶液中溶质不透过反渗透膜的比例RejectionPassage透过率溶液中溶质透过反渗透膜的比例PASSRecovery回收率淡水與入水之比例Recovery=PermeateFlowRateFeedFlowRate=QpermQfeed=AverageConcentration平均浓度反渗透膜进水侧溶液的平均浓度Cfeed+Cconc2Cavg=Recovery技术术语浓水的浓度没有透

4、过反渗透膜而离开反渗透系统的溶液的浓度物量平衡原理Qfeed•Cfeed=Qconc•Cconc+Qperm•Cperm流量进水浓水淡水浓度假设在理想状态下:Cperm0Qfeed•Cfeed=Qconc•Cconc+Qperm•0Qfeed•Cfeed=Qconc•CconcCconc/Cfeed=Qfeed/QconcRecovery=QpermQfeed;Qfeed=Qconc+QpermCfeed(1-RECOVERY)=Cconc=技术术语Cfeed(1-RECOVERY)=CconcCfeed=1ppm提高系统回收率的方法方法一:增加浓水回

5、流泵进水浓水淡水0.15m3/h最小流量=300gph0.85m3/h1.0m3/h泵进水回流浓水淡水0.15m3/h0.15m3/h0.3m3/h1.0m3/h最小流量=300gph回收率:15%回收率:50%方法二:增加反渗透膜数量-为了增加系统回收率,可增加系统中反渗透膜的数量和段数,以增加淡水产量.备注:回收率增加,淡水水质将下降回收率减少,淡水水质将提高反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜淡水浓水进水提高系统回收率的方法影响淡水产量的因素:-反渗透膜数量-反渗透膜特性-系统操作压力-系统运行温度-进水水质对于同一物质,进水物质浓度越

6、高,渗透压越高.2.对于同一浓度,进水物质分子量越小,渗透压越高.MWOFSUCROSEMWOFORGANICS=BOFORGANICSBOFSUCROSEB=渗透压力进水水质与的渗透压力关系:系统操作压力对渗透通量的影响:Peff=Pop-rBPeff=有效压力Pop=操作压力rB=渗透压反渗透系统操作压力:10-40Bar若操作压力降低,渗透通量也将减少.若操作压力升高,渗透通量也将增加Qperm,actQperm,specPeffPspec=实际渗透通量,有效压力额定渗透通量,额定压力系统操作温度对反渗透膜的影响:1.反渗透膜运行温度:5-40ºC

7、.若操作温度降低,渗透通量也将减少.若操作温度升高,渗透通量也将增加.2.一般可粗略认为:以25ºC为基准,操作温度上升/下降1ºC,相应膜元件渗透通量上升/下降3%温度(ºC)渗透通量GPDAG804OFSSSSSS100F0.25FPureWaterLayer10A纯水层Na+NO3-Na+Cl-K+Cl-Ca+2Cl2-Zn+2Cl2-Ni+2SO4-2Al2+2(SO4-2)3Na3+SO4-3压力溶液流动方向反渗透膜对无机盐的作用1.依靠荷点排斥性一般纯水膜表面都带荷电,同时不同离子带有不同电荷,反渗透膜会对各种离子产生荷电排斥性.2.依靠膜孔

8、的筛选性最为重要SSSSS100F0.25F压力溶液流动方向最为重要100MW5