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反渗透技术的市场应用现状及分离性能分析

来源:/作者:admin/时间:2017-08-16
摘要:反渗透技术是通过压力差迫使低浓度溶液向高浓度溶液渗透的技术,目前,反渗透技术在水处理市场应用相当广泛,以下是反渗透技术现状、性能等分析..

对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。

反渗透原理

1. 反渗透技术应用领域

太空水、纯净水、蒸馏水等制备;酒类制造及降度用水;医药、电子等行业用水的前期制备;化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;锅炉补给水除盐软水;海水、苦咸水淡化;造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术,30年来取得了令人瞩目的飞速发展,已广泛应用于国民经济的各个领域。

2.反渗透技术应用现状

在各种膜分离技术中,反渗透技术是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种。估计自1995年以来,反渗透膜的使用量每年平均递增20%;据保守的统计,1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支,4英寸膜26000支。2012年的市场更为强劲,膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算,反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。国内反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水,饮用水的市场规模次之,电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。

3.反渗透和纳滤之间有何区别?

纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术,反渗透可以脱除最小的溶质,分子量小于0.0001微米,纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透,用于处理后产水纯度不特别严格的场合,纳滤适合于处理井水和地表水。

4.反渗透系统一般需要何种预处理?

通常的预处理系统组成如下,粗滤(~80微米)以除去大颗粒,加入次氯酸钠等氧化剂,然后经多介质过滤器或澄清池进行精密过滤,再加入亚硫酸氢钠还原余氯等氧化剂,最后在高压泵入口之前安装保安滤器。

5. 反渗透技术分离性能分析

反渗透是目前最精密的液体过滤技术,反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用,另一方面,水分子可以自由的透过反渗透膜,典型的可溶性盐的脱除率为>95~99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1,000psi)。纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200~400的有机物,溶解性固体的脱除率20~98%,含单价阴离子的盐(如NaCl或 CaCl2)脱除率为20~80%,而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高,为90~98%。超滤对于大于100~1,000埃(0.01~0.1微米)的大分子有分离作用。所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜,可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1,000~100,000。微滤脱除颗粒的范围约0.1~1微米,通常情况下,悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐。

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