反渗透的原理及其应用ppt课件.ppt

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1、反渗透的原理及其应用目录CONTENTS01~05工作原理106~08反渗透的基本原理209~12分离机理313~15影响反渗透性能的因素416~20膜分离技术特点521~25膜的分类626~32膜分离技术的应用7反渗透工作原理反渗透：当在浓溶液上加压力，且该压力大于于渗透压时，浓溶液中的水就会通过半透膜流向稀溶液，使得浓溶液的浓度更大，这一过程是渗透的相反的程。渗透：水从稀溶液一侧通过半透膜向浓溶液一侧自发流动的过程。纯水盐溶液半透膜渗透压(b)渗透平衡纯水盐溶液半透膜(a)渗透纯水盐溶液半透膜外加压力(c)反渗透反渗透的简单流程图

2、给水产品水qV,f,cfqV,b,cb浓水qV,p,cp反渗透的基本原理渗透压的计算：渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度而与半透膜本身无关。计算公式如下（仅适用于稀溶液）：π＝CRTπ—渗透压（kg/cm2）C—离子浓度（摩尔/升）R—气体常数（等于0.082升·大气压/摩尔·°k）T—绝对温度（°k）如计算3％NaCL（近于海水）在25℃时的渗透压：C=（30/58.5）×2＝1.026摩尔/升π＝CRT＝1.026×0.082×（273＋25）＝24.4（kg/cm2）影响反渗透性能的因素产水通量和脱盐率是反渗透过程中的关键

3、参数，针对特定系统条件，水通量和脱盐率主要受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值的影响。基本关系式1、产水率：QW＝KW×A×（△P－△π）/dQW—产品水流量KW—温度校正系数（取决于膜的类型和温度）A—膜表面积△P—膜两侧的压力△π—膜两侧的渗透压d—膜厚度2、盐通量：QS＝KS×A×△C/dQS—盐通量KS—盐透过系数（取决于膜的类型和温度）A—膜表面积△C—膜两侧的浓度剃度△π—膜两侧的渗透压影响反渗透性能的因素进水压力对通量和脱盐率的作用脱盐率产水通量进水温度对通量和脱盐率的作用产水通量(恒定压力)脱盐率(恒定通量)脱盐率

4、水通量回收率增加盐浓度对通量和脱盐率的影响增加回收率对通量和脱盐率的影响脱盐率水通量压力温度原水浓度影响反渗透性能的因素增加产水量透盐率有效压力⇑⇑⇓温度⇑⇑⇑回收率⇑⇓⇑进水含盐量⇑⇓⇑水通量脱盐率pH值反渗透原理1、反渗透装置重要指标水的回收率Y(以％表示)：Y=qV,p×100%qV,fqV,f给水流量，m3/hqV,p产水流量，m3/h2、反渗透装置重要指标水的脱盐率SR(以％表示)：SR=cf－cp×100%cfSR=cfA－cp×100%cfAcf，cp分别为给水和产水的浓度，mol/L或cfA平均给水浓度，mol/LRO

5、原理简介给水产水浓水75％回收率100m3/h75m3/h25m3/h90％脱盐率100mg/l钙离子10mg/l钙离子360mg/l钙离子反渗透－分离机理氢键理论Reid）等人提出的，基于一些离子和分子能够通过膜的氢键的结合而发生联系，从而通过这些联系发生线形排列型的扩散来进行传递优先吸附—毛细孔流理论索里拉金等人提出了优先吸附——毛细孔流理论溶解-扩散理论Lonsdale和Riley氢键理论膜的表面层膜的表面层杂质等离子优先吸附—毛细孔流理论膜元件膜元件纯水界面{主体溶液压力5．反渗透工艺流程反渗透工艺一般包括预处理和膜分离两部分

6、。预处理可以用物理化学法，也可以用化学法。所采取的预处理方法与原水的物理、化学性质及生物学特性有关，还与膜装置的结构有关。预处理l）调整和控制pH值及进水温度，根据反渗透膜允许使用的温度和pH值范围。2）去除水中0.3～1µm以上的悬浮固体及胶体，用混凝沉淀和精密过滤相结合工艺,用5～25µm过滤介质，去除水中悬浮固体。3）去除可溶性、胶体状和悬浮性有机物，采用氯或次氯酸钠氧化可有效地也可根据有机物的种类采用活性炭去除。4)要控制水的回收率（为防止在膜表面形成硬垢）；或将进水pH值调整在5～6，以控制水中碳酸钙及磷酸钙的形成；亦可采用

7、石灰法去除水中的钙盐；可借助投加六偏磷酸钠防止硫酸钙沉淀。5)细菌、藻类、微生物易使膜表面产生软垢，用消毒法抑制其生长。6)超滤也可作为反渗透的预处理法以去除水中的油、胶体、微生物等物质。预处理常见的预处理方法的选择1.化学氧化功能：利用强氧化剂分解水中有机污染物的一种化学处理方法。常用氧化剂：氯气、次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾2.药剂软化目的：使水中所含的硬度在药剂作用下形成难溶性化合物而被去除的方法。常用氧化剂：磷酸三钠、磷酸氢二钠、石灰、纯碱3.介质过滤目的：颗粒物质的去除。常用介质：石英砂、石榴石或无烟煤等4.混凝-絮凝目的:

8、降低颗粒悬浮物和胶体常用混絮凝药剂:三氯化铁和硫酸亚铁常见的预处理方法的选择5.活性炭吸附目的：去除水中有机物、胶体、微生物、余氯、嗅味等常用活性炭类型：粉状及粒状活性炭，作为反渗透预处理粒状活性炭比较常用6.微滤或超滤