反渗透技术介绍
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(1)反渗透膜分离法的基本特点是其推动力为压力差(1-10MPa),传质机理一般认为是溶剂的扩散传递,透过膜的物质是水溶剂,截留物为溶质、盐(悬浮物、大分子、离子),膜的类型为非对称膜或复合膜。
反渗透的选择透过性与组分在膜的溶解、吸附和扩散有关,因此除与膜孔大小结构有关外,还与膜的化学、物理性质有密切关系,即与组分和膜之间的相互作用密切相关。
反渗透技术:渗透现象早在1748年已由Abbe Nollet首次得到证明,直到20世纪50年代,科学家们才开始利用反渗透或超滤作为溶液中溶质和溶剂的有效分离方法,并使其成为一种实验室技术。
渗透是指一种溶剂(即水)通过一种半透膜进入一种溶液或是从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然渗透。
但是在浓溶液一边加上适当的压力,即可使渗透停止,此时的压力称为该溶液的渗透压。
若在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力,扭转自然渗透方向,把浓溶液中的溶剂(水)压到半透膜的另一边稀溶液中,这是和自然界正常渗透过程相反的,此时就称为反渗透。
这就说明,当对盐水一侧施加的压力超过水的渗透压时,可以利用半透膜装置从盐水中获取淡水。
因此,反渗透过程必须具备两个条件:一是必须有一种高选择性和高渗透性(一般指透水性)的选择性半透膜,二是操作压力必须高于溶液的渗透压。
(2)反渗透装置型式反渗透技术1. 板框式反渗透装置这种形式的装置由Aerojet通用公司发展起来的,教适合于小的和低压工厂。
膜支撑体在一种圆形平板上,这块平板称为多孔板,常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板,产水通过多孔板汇集起来。
这种装置存在以下缺点:①安装和维护费用高,②进料分布不均匀,③流槽窄,④多级膜装卸复杂,⑤单位体积中膜的比表面积低,产水量少。
尽管有这些缺点,但由于它的结构简单可靠,体积比管式装置小,在小规模的生产场所还是有一定的优势的。
图1 一级反渗透+混床反渗透技术2. 管式反渗透装置这种装置在实际应用中是很有意义的。
反渗透技术反渗透技术是近二十多年来新兴的膜分离高新技术,它利用反渗透原理,采用具有高度选择透过性的反渗透膜,将给水的一部分沿与膜垂直的方向通过膜成脱盐水,水中的盐类和胶体物质将在膜表面浓缩,剩余一部分给水沿与膜平行的方向将浓缩的物质带走,在运行过程中自清洗。
此法可使水中的无机盐和硬度离子以及有机物、细菌等去除率达到97-98%,且具备操作简单、能耗低、无污染等优点,现已被广泛应用于医药、电子、食品、化工等行业。
反渗透系统是整个水站的核心工艺,其主要功能是对经过预处理的水进行脱盐。
本系统包括高压泵、反渗透装置、反渗透清洗装置。
反渗透和高压泵放置在反渗透膜组机架上,是一体化成套设备。
成套设备本体上有各种手动阀门并留有各种仪表接口,便于用户现场维护和实现水站运行自动化。
经过预处理的水经高压泵加压后进入反渗透装置,由反渗透膜分离H2O和可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒。
97%以上的可溶性离子、有机物、细菌病毒及极细小颗粒随小部分浓水排入下水沟。
本统的核心设备---反渗透装置(简称RO装置),其能否正常运行,很大程度上决定了整个生产装置能否正常运行。
因此必须悉心管理、认真操作。
高压泵采用多级立式离心泵。
过流件材质为不锈钢,该泵为反渗透装置配套泵,具有绝缘等级高,运行效率高的特点。
膜元件选用代表当今国际最高水准的美国DOW公司提供的芳香聚酰胺复合膜,该组件由三层薄膜复合,表面层为芳香聚酰胺材质,并由一层微孔聚砜层支撑,可承受高压力,对机械张力及化学侵蚀具有较好抵抗性,该组件具有较大的膜面积,超低的工作压力,对NaCl、CaCl2、MgCl2具有99.5%的脱盐率。
BW30-400系列低压复合膜元件具有脱盐率高、产水量大、操作压低、抗压密性好、耐生物分解力强等诸多优点。
但对进水有严格要求(见表1),必须严格按规定的指标执行。
表12、反渗透装置的安装2.1 反渗透装置的安装必须按下列条件执行2.2.1装置运到现场后,应放置于室内,周围环境温度最低不得低于5℃,最高不得高于38℃。
水处理反渗透、电渗析等技术详解在当今的水处理领域,反渗透(RO)、电渗析(ED)和电去离子(EDI)技术发挥着至关重要的作用。
它们在工业、食品、医疗和实验室等领域得到广泛应用,用于制备高纯水、净化废水以及淡化海水等。
本文将详细介绍这三种技术的原理、特点及应用场景。
一、反渗透(RO)反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术,通过施加压力使水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
这种技术主要用于去除水中的溶解盐类、有机物、重金属离子等。
1.反渗透原理:在压力作用下,水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
通过控制压力和膜的孔径大小,可以有效地去除水中的各种物质。
2.应用场景:反渗透技术广泛应用于电力、化工、食品、医药等领域。
例如,在电力行业,反渗透技术用于制备高纯水,保障锅炉和涡轮机的正常运行;在化工行业,反渗透技术用于提取和纯化产品;在食品和医药行业,反渗透技术用于制备超纯水和药物成分。
二、电渗析(ED)电渗析是一种利用电场作用进行分离的过程,通过在两个电极之间施加直流电场,使带电离子在电场作用下迁移,从而实现盐分的分离。
1.电渗析原理:在两个电极之间施加直流电场,带电离子在电场作用下向相反方向移动。
阳离子向负极移动,阴离子向正极移动,从而实现盐分的分离。
2.应用场景:电渗析技术常用于化工、冶金、电子等领域含盐废水的处理。
例如,在化工行业,电渗析技术用于回收和再利用废水中的盐分;在冶金行业,电渗析技术用于提取和纯化金属离子;在电子行业,电渗析技术用于处理和回收电镀废水。
三、电去离子(EDI)电去离子是一种结合了电渗析和离子交换两种技术的新型水处理工艺。
它通过电场作用将水中的离子迁移到离子交换树脂中,实现连续除盐。
1.电去离子原理:在EDI装置中,含盐水流经阳极和阴极,同时电流通过两个电极。
阳极释放阳离子,阴极吸收阴离子,这些离子被吸引到离子交换树脂中,从而实现连续除盐。
2.应用场景:电去离子技术主要适用于高纯水制备和工业用水处理等领域。
反渗透技术反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。
其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。
反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物;反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(EDI)技术都属于膜分离技术。
近30年来,反渗透、电渗析、超过滤和膜过滤已进入工业应用,主要应用于电子、化工、食品、制药及饮用纯水等领域。
二级反渗透--技术简介反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。
其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。
由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。
反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物;反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(EDI)技术都属于膜分离技术。
近30年来,反渗透、电渗析、超过滤和膜过滤已进入工业应用,主要应用于电子、化工、食品、制药及饮用纯水等领域。
反渗透工作原理1. 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。
什么是反渗透,在哪些地方会用到
反渗透是一种通过半透膜来分离水中溶质和溶剂的物理过程。
在反渗透过程中,水通过半透膜从高溶质浓度的一侧(即海水或废水)移动到低溶质浓度的一侧(即淡水),从而实现溶质的分离和浓缩。
反渗透技术在以下几个领域得到广泛应用:
1. 海水淡化:反渗透被广泛应用于海水淡化工艺中,通过反渗透膜将海水中的盐分和其他杂质分离,从而获得淡水。
这种技术在岛屿、沿海地区和干旱地区的淡水资源紧缺地区有着重要的应用价值。
2. 饮用水处理:反渗透技术也被用于饮用水处理,特别是在需要去除水中重金属、微生物、有机物和其他污染物的情况下。
3. 工业废水处理:反渗透技术可以用于处理工业废水,去除重金属、有机物和其他污染物,从而实现废水的再利用或排放达标。
4. 医药和生物技术:反渗透技术被用于制药工业中的药物纯化和浓缩,以及生物技术领域的细胞培养和蛋白质纯化等过程中。
5. 食品加工:反渗透技术也在食品加工领域得到应用,如浓缩果汁、乳制品的浓缩等。
总的来说,反渗透技术在海水淡化、饮用水处理、工业废水处理、医药和生物技术、食品加工等领域都有着重要的应用价值。
什么是反渗透技术原理第一篇:反渗透技术原理概述反渗透技术是指一系列技术手段和措施,其目的是防止黑客、间谍和其他恶意攻击者通过隐蔽和欺骗方式获取敏感信息。
反渗透技术可以识别和防止非法数据流量的传入和传出企业网络,可以保护企业重要数据和信息的安全和完整性,可以预防黑客攻击、数据窃取、恶意软件和其他网络威胁。
反渗透技术的原理包括从网络边界开始、通过多个层次的识别和过滤,最终到达网络终端用户的整个过程。
从网络边界开始,反渗透技术会识别来自互联网的数据流量,并通过多个技术手段,如防火墙、入侵检测系统、VPN 等,进行过滤和认证。
防火墙是保护网络边界的第一道防线,可以根据规则和策略,控制和限制网络数据传输。
入侵检测系统可以实时监测网络流量和行为,发现和拦截潜在的攻击行为。
VPN可以通过加密技术,保障远程用户的数据传输安全和隐私性。
在网络边界的过滤和认证后,反渗透技术会进入到网络内部的下一层。
这一层次包括识别和隔离威胁源,以及防止内部攻击和数据泄漏。
这一层次的技术手段包括网络入侵防御系统、网络流量分析、数据加密和权限管理等。
最后,反渗透技术可以应用于终端使用者的安全和隐私保护。
这一层次涉及到终端安全软件、网页内容过滤、应用控制、身份认证和社交媒体监测等技术手段。
总体来说,反渗透技术的原理是建立在多层次的网络安全防护机制之上,可以预防和防止网络攻击和数据泄漏,保护企业网络和用户信息的安全和隐私。
第二篇:反渗透技术的主要应用领域反渗透技术可以应用于多个领域,主要包括以下几个方面:1、企业信息安全反渗透技术可以有效防止黑客攻击、数据泄漏和其他网络威胁,保护企业重要信息和数据的安全和完整性。
企业可以通过建立多层次的网络安全防护机制,实现数据的安全存储和传输,防止攻击和窃取。
2、政府安全监管政府可以利用反渗透技术开展安全监管工作,确保政府数据的安全和机密性,防止敏感信息泄漏和未经授权的数据访问。
政府可以通过建立防火墙、加密技术和身份认证等全部或部分防御手段,确保政府信息和资源的安全。
反渗透技术培训资料全一、反渗透技术概述反渗透技术是一种用于水处理和海水淡化的高效膜分离技术。
它通过在高压下将水通过半透膜,使溶质份子无法通过膜孔洞,从而实现水的纯化和浓缩。
本文将介绍反渗透技术的原理、应用领域以及培训资料的内容。
二、反渗透技术原理反渗透技术的核心是反渗透膜。
这种膜具有微孔结构,能够选择性地阻挡溶质份子的通过,而允许水份子通过。
利用高压作用下的逆渗透力,水份子被迫通过膜孔,而溶质份子则被拦截在膜表面。
通过这种方式,可以将水中的杂质、盐分、重金属等有害物质去除,实现水的纯化。
三、反渗透技术的应用领域1. 水处理:反渗透技术广泛应用于饮用水处理、工业用水处理、污水处理等领域。
它可以有效去除水中的细菌、病毒、有机物、重金属、盐分等,提供清洁安全的水源。
2. 海水淡化:由于地球上绝大部份水资源是海水,海水淡化技术对于解决淡水资源短缺问题具有重要意义。
反渗透技术在海水淡化中起到关键作用,可以将海水转化为可供人类使用的淡水。
3. 医药制药:反渗透技术在医药制药中用于纯化药物、去除杂质、浓缩药液等。
它能够提高药物的纯度和质量,确保药品的安全性和有效性。
4. 食品加工:反渗透技术可用于果汁浓缩、乳制品浓缩、酒精浓缩等食品加工过程中。
它能够去除水分,提高产品的浓度和口感。
四、反渗透技术培训资料内容1. 反渗透技术基础知识:介绍反渗透技术的原理、工作原理、膜材料选择等基础知识,匡助学员了解反渗透技术的基本概念。
2. 反渗透设备介绍:详细介绍反渗透设备的组成、工作原理、操作步骤等,包括膜组件、泵、压力容器等设备的功能和使用方法。
3. 反渗透膜的选择与维护:讲解反渗透膜的种类、特点以及如何选择适合的膜材料。
同时,介绍膜的清洗、消毒、保养等维护方法,以保证膜的使用寿命和性能。
4. 反渗透工艺设计:介绍反渗透系统的工艺设计方法,包括流程设计、设备配置、操作参数的确定等。
通过实例分析,匡助学员掌握反渗透工艺设计的要点和技巧。
反渗透技术介绍徐平翟建文2006年6 月19 日北京内容提要反渗透膜产品分类反渗透系统基础设计及设计软件的使用多段反渗透系统的优化设计二级反渗透的优化设计反渗透膜产品分类卷式膜元件外观卷式反渗透膜元件解剖图复合聚酰胺薄膜剖面图无孔RO分离层微孔层放大100,000倍膜横截面聚酯纤维聚酰胺多孔聚砜切流式(Flush Cut)端盖设计反渗透膜产品系列(RO/NF)ESPA3ESPA4PROC10CPA4SWC4SWC4+SWC5LFC3-LD ESNA1-K1ESPA2+CPA3SWC3+LFC3ESNA1 LF ESPA2CPA2-HR SWC3LFC1ESNA1ESPA1CPA2SWC1低污染纳滤膜超低压苦咸水海水膜表中红色字体为新产品海德能公司分离膜产品系列13/ 37Low Pressure RO CPA2/CPA2-HR/CPA3Ultra Low Pressure RO ESPA1/ESPA2/ESPA3/ESPA4NF membrane-ESNA ESNA1-LF/ESNA1-LF2Seawater ROSWC1/SWC3/SWCB/SWC4Low Fouling ROLFC1/LFC3/LFC2Highest Rejection ROCPA4Sanitaly ROSanRO/SanRO-HSDairy ROPretreatment UFHYDRAcap/ RS50MBR---HYDRAsubSilicon Waste Re-use UFC4KFinal UF for UPWK6R/K4RUF forPharmaceuticalUPWC3RM/ST-V6UF for Food ProcessingC3R/C4RRO NF UF HYDRACoRe反渗透系统基础设计海德能公司RO设计导则1原水水源RO苦咸水苦咸水苦咸水苦咸水海水Sea产水地下地下地表地表地下Surface 预处理方式RO软化未软化传统MF/UF Conv.Conv. TOC 含量低低低低低低低给水参数建议最大值SDI @ 15 minutes最大1234234浊度 NTU最大0.10.20.30.40.20.30.4TOC ppm as C最大1335333典型的RO系统结构•高压泵, 控制系统, 管道阀门•预处理•膜污染控制•透过通量, 回收率, 流量•化学清洗及其周期进料液高压泵膜组件膜组件透过液(产水)浓缩液第一段第二段海德能RO/UF系统设计软件Hydranautics Membrane System Design Software, v. 8.00 (c) 2002Project name: NJDL0715 2003-8-28Water source: Well WaterWATER ANALYSISpH 7.00 Turb 1.0 E. cond 1775 CO2 54.8 H2S 0.0Temp 25.0 C SDI 3.0 TDS 1074 Fe 0.0Ca 195.8 mg/l 9.8 meq/l CO3 0.3 mg/l 0.0 meq/lMg 38.0 mg/l 3.1 meq/l HCO3 366.1 mg/l 6.0 meq/lNa 52.0 mg/l 2.3 meq/l SO4 218.5 mg/l 4.6 meq/lK 12.7 mg/l 0.3 meq/l Cl 118.5 mg/l 3.3 meq/lNH4 0.0 mg/l 0.0 meq/l F 0.0 mg/l 0.0 meq/lBa 0.0 mg/l 0.0 meq/l NO3 49.2 mg/l 0.8 meq/lSr 0.0 mg/l 0.0 meq/l SiO2 22.4 mg/l 0.0 meq/lCaSO4 saturation 10 %SrSO4 saturation 0 %BaSO4 saturation 0 %SiO2 saturation 16 %LSI 0.2SDI 0.3Ionic strength 0.024Osmotic pressure 7.7设计软件应用RO 排列设计选择膜型号压力容器规格排列方式Aging Factors:Typical Values 7, 10Water Quality Dependent Water Type Dependent 膜元件流量极限值膜元件给水流量浓水流量直径最大最大最小最小(英寸) (GPM) (m3/hr) (GPM (m3/hr)416 3.630.76308.87 1.68 75 17.0 12 2.78.5 85 19.314 3.2水通量:7-8.5 gfd 海水(表面取水)8-10 gfd 海水(海底取水或UF/MF预处理)8-14 gfd 地表水12-18 gfd 地下水8-10 gfd 废水(传统预处理)10-12 gfd废水(UF/MF 预处理)18-22 gfd RO 产水回收率受制于:结构/污染因素流速/系统排列最大给水压力衰减系数:默认值取决于水源种类和水质一根组件的最高回收率取决于压力容器(膜外壳)中串联的膜元件(40”长)数量52-56%6M 48-53%5M 43-48%4M 38-43%3M 28-33%2M 15-20%1M 最高回收率每个压力容器中的膜元件数反渗透系统的最高回收率取决于膜组件排列的段数(以6芯装的组件为例)85-90%3x2x1-6M 8x4x2-6M 375-80%2x1-6M 4x2-6M 250-55%1x0-6M 3x0-6M 1最高回收率排列方式总段数回收率与理论浓缩倍数的关系回收率与浓缩倍数的关系246810121416182000.10.20.30.40.50.60.70.80.91回 收 率 %理论浓缩倍数IMSDESIGN设计结果1IMSDESIGN设计结果21 2 3 4 5 6 7Flow m3/hr 133.3 133.3 58.9 33.3 74.4 25.6 100.0 Pressure bar 0.0 10.0 8.4 6.7 0.0 0.0 0.0 TDS (ppm) 1073.5 1073.5 2420.3 4254 7.4 30.5 13.3IMSDESIGN 设计结果3温度对膜性能的影响温度校正表1.701.90透水性系数透盐系数多段系统的优化设计给水含盐量(mg/L)系统位置20004000600024681012255075100024681012累积产水含盐量系统位置膜给水100 gpm 产水75 gpm, 63 mg/L浓水25 gpm 6000 mg/L1500 mg/L膜给水100 gpm产水75 gpm浓水25 gpm压力系统位置255075100125036912Feed Osm Perm Net51015024681012产水通量(gfd)系统位置CPA30510*******23456789101112给水压力每支膜水通量渗透压净驱动压力采用CPA3的膜系统设计条件: (2:1)X6排列,进水含盐量3000ppm,回收率75%产水量18m3/h, 平均产水通量15gfd压力(bar) , 水通量(gfd)沿水流方向的膜元件位置第一段第二段2006年6月16日4时27分ES PA2051015202530123456789101112给水压力每支膜水通量渗透压采用ESPA2的膜系统设计条件: (2:1)X6排列,进水含盐量3000ppm,回收率75%产水量18m3/h, 平均产水通量15gfd压力(bar) , 水通量(gfd)沿水流方向的膜元件位置第一段第二段解决产水通量不平衡的常用方法•产水背压:在第一段产水管路上加装节流阀,减少第一段膜元件上的净驱动力,降低产水量•二段增压:在第二段进水管路上设置增压泵,提高第二段的进水压力,从而增加第二段的产水通量•RO 系统前后两段采用不同类型的膜元件:第一段采用特性水通量低的膜元件,第二段采用特性水通量高的膜元件1534762TWO STAGE SYSTEM, PERMEATE THROTTLING(1ST STAGE) . 1 2 3 4 5 6 7 Flow m3/hr 24.0 24.0 11.1 6.0 12.9 5.1 18.0 Pressure bar 0.0 17.2 15.4 13.5 4.0 0.0 0.0一段产水背压第一段第二段一段产水管路阀门采用一段产水加背压改善RO系统水通量平衡(ESPA2膜系统,一段背压5.0bar)设计条件: (2:1)X6排列,进水含盐量3000ppm,回收率75%产水量18m3/h, 平均产水通量15gfd第一段第二段沿水流方向的膜元件位置压力(bar),水通量(gfd)0510152025123456789101112给水压力渗透压+背压不加背压时的渗透压水通量第二段第一段12457683INTERSTAGE BOOSTER PUMP. 1 2 3 4 5 6 7 8 Flow m3/hr 24.0 24.0 11.1 11.1 6.0 12.9 5.1 18.0 Pressure bar 0.0 13.2 11.4 15.4 13.5 0.0 0.0 0.0增压泵, 4 bar第二段加增压泵第一段第二段0246810121416123456789101112加增压泵后的给水压力不加增压泵时的给水压力渗透压采用二段增压改善RO系统水通量平衡(ESPA2膜系统,二段增压4.0bar)设计条件: (2:1)X6排列,进水含盐量3000ppm,回收率75%产水量18m3/h, 平均产水通量15gfd 第一段第二段沿水流方向的膜元件位置压力(bar),水通量(gfd)1534762TWO STAGE SYSTEM. 1 2 3 4 5 6 7Flow m3/hr 24.0 24.0 10.4 6.0 13.6 4.418.0 Pressure bar 0.0 16.4 14.6 12.8 0.0 0.0 0.0CPA3ESPA2RO系统前后两段采用不同类型的膜元件第一段第二段0510152025123456789101112给水压力每支膜水通量渗透压RO前后两段采用不同类型的膜元件改善RO系统水通量平衡(第一段CPA3,第二段ESPA2)设计条件: (2:1)X6排列,进水含盐量3000ppm,回收率75%产水量18m3/h, 平均产水通量15gfd 第一段第二段沿水流方向的膜元件位置压力(bar) ,水通量(gfd)第二级RO系统优化设计Optimization of SecondPass RO二级反渗透一次反渗透处理依然无法满足用户的需求(TDS 、TOC等),需要进行第二次反渗透处理。