纯净水设备中反渗透膜的机理和应用
渗透膜早已存在于自然界中,但直到1748年,Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的锗膀胱内,人类才发现了渗透现象。自然的渗
渗透膜早已存在于自然界中,但直到1748年,Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的锗膀胱内,人类才发现了渗透现象。
自然的渗透过程中,溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界压力作用下,浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散,具有这种功能的半透膜称为反渗透膜,也称RO(Reverse Osmoses)膜。长春纯净水设备,长春纯净水设备价格,长春工业纯净水设备
从反渗透过程的传质机理及模型来说,主要有三种学说:
一、 现象学模型
二、 溶解-扩散模型
三、 优先吸附-毛细孔流模型
这些理论都不能独自完美的解释反渗透现象的原理。虽然人们还没有揭示反渗透现象本质,但是却不妨碍人们去利用反渗透现象,研制出性能优良的反渗透膜,为人类造福。
反渗透膜的一个特点就是,无法制造出完美的膜,即脱盐率100%的膜,尽管它对无机盐和分子量大于100的有机物的脱除率可以达到98%以上。目前可以制造出反渗透膜脱盐率最高可达到99.9%.
反渗透技术基础——衡量反渗透膜性能的主要指标
1、 反渗透膜的脱盐率和透盐率
脱盐率——通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。
透盐率——进水中可溶性杂质透过膜的百分比。
脱盐率=(1–产水含盐量/进水含盐量)×100%
透盐率=100%–脱盐率
膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。
2、 产水量(水通量)
产水量(水通量)——指反渗透系统的产能,即单位时间内透过膜水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
渗透流率——渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
3、 反渗透膜的回收率
回收率——指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。膜系统的回收率在设计时就已经确定,是基于预设的进水水质而定的。
回收率=(产水流量/进水流量)×100%
反渗透技术基础——影响反渗透膜性能的因素
1、 进水压力对反渗透膜的影响
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2、 进水温度对反渗透膜的影响
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加水对通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水量就2.5%-3.0%;(以25℃为标准)
3、 进水PH值对反渗透膜的影响
进水PH值对产水量几乎没有影响,面对脱盐率有较大影响。PH值在7.5-8.5之间,脱盐率达到最高。
4、 进水盐浓度对反渗透膜的影响长春纯净水设备,长春纯净水设备价格,长春工业纯净水设备
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
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lcx 2012/9/19