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清洗服务--反渗透膜脱盐技术

发表时间:2019-04-19
                                               清洗服务--反渗透膜脱盐技术
                                      
概述:以压力为推动力,通过选择性透过膜将溶液中的溶质、溶剂分离的应用技术。
 
发展史:1960年,美国加利福尼亚大学,醋酸纤维素膜研制成功。90年代前,我国主要用于电站、海水脱盐,含盐量>2000mg/L,现在因成本的降低,以广泛使用。

原理:以一张选择性透过水而难透过溶质(盐类)的半透膜将淡水和盐水分开,由于淡水中的化学位比盐水中的化学位高,因此,水分子会自动的从化学位高的左边一侧透过半透膜向化学位低的右边盐水一侧转移,这一过程为渗透。

膜的种类:
1、醋酸纤维素膜  CA 的化学稳定性较差,易水解,衰老较快,操作压力高。但CA膜有一定的抗氧化性,表面光滑,不易结垢和污染。
2、芳香族聚酰胺膜 TFC 化学稳定性好,耐生物降解,操作压力低,高脱盐率、高通量的优点,但不耐绿及其他氧化剂,抗污染、抗结垢的能力较差。 
                                                 

膜的污染和劣化:

1、膜的污染  是指在膜的表面形成了附着层或膜孔堵塞等外部因素导致膜性能的变化。附着层的产生是由于悬浮物、水溶性大分子和难容物质的析出生成了滤饼层、凝胶层、结垢层。

2、膜的劣化  是指膜的本身发生了不可逆转的变化等内部因素导致了膜的性能变化,膜的劣化可分为物理、化学、生物 三个方面。物理劣化是指在很高的压力下导致膜结构的致密化,或因放置干燥状态下发生不可逆转的变形;化学劣化是指由于膜材质的水解或氧化反映等化学因素造成的劣化;生物劣化通常是指处理液中微生物的存在导致膜材料发生了生物降解反应等生物因素造成的劣化。

                                                

反渗透膜水质标准

         悬浮物 於塞密度  PH值  化学耗氧量 游离氯含量  铁含量
       (mg、L 指数SDI          mg/L      mg/L        mg/L
 
纤维素膜<0.3   <4       5—6     <1.5      0.2—1       <0.05
 
复合膜 <1      <5       3—11    <1.5      <0.1        <0.05
 
反渗透结垢物资的控制
 
给水中的溶解性物资会因过饱和状态而析出,结垢的倾向为:
碳酸钙>硫酸钙>二氧化硅>硫酸钡>硫酸锶>铝、铁的氢氧化物
 
1、碳酸钙的控制
①石灰软化、澄清,树脂软化
②加酸 硫酸或盐酸,去除碳酸根和部分重碳酸根
③添加阻垢剂

2、硫酸钙的控制
硫酸盐垢可能为硫酸钙、硫酸锶、硫酸钡,阻垢剂不能解决时,可采用石灰法,离子交换法(弱酸、阳离子交换法)

3、硅酸盐的控制
SIO2的控制与给水温度有关,对于回收率75%的装置,水温20℃时,SIO2 含量18mg/L, 水温40℃时,SIO2 含量40mg/L,超过允许值时,可采用提高给水温度,提高PH值,降低回收率等方法控制。

4、金属氧化物的控制
这类物质主要有:氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化锰,它们的存在会导致膜堵塞。
反渗透装置进水铁浓度与PH值和/溶解氧的含量有所不同,一般控制在0.05—0.1mg/L,
 
对于地表水经过加氯、澄清、过滤,水中的铁锰含量是合格的。而对于富含铁锰的地下水,必须采取除铁锰的措施,如:曝气、加氯、或高锰酸钾将亚铁氧化成三价铁,使铁生成Fe(OH)3沉淀,然后经过滤去除。或加Na2CO3去除溶解氧,以阻止铁锰氧化,使其保持溶解状态。

当采用自来水为反渗透原水时,自来水采用明矾(硫酸铝钾)做混凝剂,如PH值控制不当(铝离子在PH6.5—7.5时溶解度最小)过高或过低,处理后水中含较多的铝离子,因而,在调节PH值防止碳酸钙结垢的过程中,或反渗透除盐水过程中均有可能超过溶解度而出现氢氧化铝沉淀。

5、有机物的去除
原水中有机物呈悬浮、胶体、溶解三种形态。悬浮、胶体可通过上述方法去除,这里主要是指溶解性有机物。
 
有机物不但是微生物的养料,当其浓缩到一定程度时,还会溶解膜材料,使膜劣化,有些低分子有机物可以透过膜,如乙醇,对膜无影响;腐殖酸为大分子,不透过膜,也无影响;而单宁酸吸附在膜上,是强腐蚀物。

去除有机物的方法:
 
① 用阳离子混凝剂去除负电性大分子有机物;
②投加氧化剂CI\CIO等氧化,分解有机物;
③采用活性炭吸附;
④用超滤去除一定量的有机物。

6,杀菌处理:
CI2、NaCIo2、O3
进入膜组件前,CA膜要有0.2—1.0余氯量;复合膜余氯<0.1mg/L,用亚硫酸氢钠
NaHSO3+CI2+H2O—→NaHSO+H
1mg/L氯需1.465MgNaHSO3 活性炭吸附氯生成CO
 

文章来源:设备物理清洗         服务热线  18624568588(微信同步)0417-2161868 0417-2165188  

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