纯净水的生产工艺—反渗透以及反渗透膜

1、纯净水的生产工艺纯净水的生产工艺 反渗透以及反渗透膜反渗透以及反渗透膜 生物质化工0905 XXX 200901020711 纯净水的生产工艺 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 种类 纯净水的生产工艺 种类 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 生产 工艺 单级反渗透工艺流程图: 原水原水箱原水增压泵石英砂过滤器活性炭 过滤器阳离子软化器精密过滤器高压泵反渗 透主机生产用水臭氧发生器气水混合器纯水 箱灌装系统 纯净水的生产 种类 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 生产 工艺 原水原水箱原水增压泵石英砂过滤器活性炭过滤器 阻垢剂投加设备精密过滤器

2、一级高压泵一级反渗透主机 中间水箱二级高压泵二级反渗透主机生产用水臭氧 发生器气水混合器纯水箱灌装系统 双级反渗透工艺流程图: 纯净水的生产工艺 种类 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 生产 工艺 矿泉水设备工艺流程图 矿泉水源原水箱原水增压泵石英砂过滤器活 性炭过滤器精密过滤器高压泵超滤主机臭氧 发生器气水混合器饮用矿泉水 适用于饮用矿泉水、山泉水、工业用超滤水，也可用 于纯净水设备的前置预处理 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 膜的定义膜的定义 定义： 具有选择性分离的功能薄 膜材料。 膜 料液 水 小分子 大分子 渗透液 “

3、21世纪的多数工业中， 膜技术扮演着战略的角色” 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 膜分离技术特点 无相变、低能耗 高效率、污染小 工艺简单、操作方便 便于与其它技术集成 特点 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 微滤 0.110m： 细菌、煤灰、发酵细胞、颜料、 蛋白等 超滤 0.005 0.1m： 颜料、蛋白、多糖、大分子 纳滤 0.00050.005m： 低聚糖、染料、多价离子 反渗透0.00010.001m： 电解质、大于100Da的有机溶质 水、小于100Da的有机溶质 膜的适用范围 纯

4、净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后 逐渐转化为民用 RO（Reverse Osmosis）反渗透是一种以高于渗透压 力的力作为推动力，利用选择性膜只能透过水而不能 透过溶质的选择透过性，从水体中提取淡水的膜分离 过程。 反渗透概述反渗透概述: : 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 反渗透反渗透: : 反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅 炉补水、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

5、了一定规模 。 膜分离技术 应用范围 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 高分子膜材料 目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯 类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。从品种来说， 已有成百种以上的膜被制备出来，其中约40多种已 被用于工业和实验室中。以日本为例，纤维素酯类 膜占53，聚砜膜占33.3，聚酰胺膜占11.7， 其他材料的膜占2，可见纤维素酯类材料在膜材 料中占主要地位。 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 1

6、. 纤维素酯类膜材料 纤维素是由几千个椅式构型的葡萄糖基通过 1,4-甙链连接起来的天然线性高分子化合物，其 结构式为： 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 醋酸纤维素性（CA）能稳定，但在高温和酸、碱 存在下易发生水解。为了改进其性能，进一步提高分 离效率和透过速率，可采用各种不同取代度的醋酸纤 维素的混合物来制膜，也可采用醋酸纤维素与硝酸纤 维素的混合物来制膜。此外，醋酸丙酸纤维素、醋酸 丁酸纤维素也是很好的膜材料。 纤维素类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较 窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。因此发展 了非纤维素酯类（合成高分子类）膜

7、。 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 2. 非纤维素酯类膜材料 （1）非纤维素酯类膜材料的基本特性 分子链中含有亲水性的极性基团； 主链上应有苯环、杂环等刚性基团，使之有 高的抗压密性和耐热性； 化学稳定性好； 具有可溶性； 常用于制备分离膜的合成高分子材料有聚砜、聚 酰胺、芳香杂环聚合物和离子聚合物等。 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 （2）主要的非纤维素酯类膜材料 聚酰胺类 早期使用的聚酰胺是脂肪族聚酰胺，如尼 龙4、尼龙66等制成的中空纤维膜。这类产品 对盐水的分离率在8090之间，但透

8、水率很低， 仅0.076 ml/cm2h。以后发展了芳香族聚酰胺，用 它们制成的分离膜，pH适用范围为311，分离率 可达99.5（对盐水），透水速率为0.6 ml/cm2h。 长期使用稳定性好。由于酰胺基团易与氯反应，故 这种膜对水中的游离氯有较高要求。 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 Du Pont公司生产的DPI型膜即为由此类膜材料制成 的，它的合成路线如下式所示： 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 关于RO膜技术的发展主要有下述诸方面： I. 降低能耗，增加产水 II. 对膜污染防止的研究 III.对涡卷式RO组件的研究开发 IV. 膜处理工艺系统（膜集成系统）的发展 权威专家认为谁掌握了膜谁就掌握了21 世纪，“21世纪将是膜的世纪”指出了世界在 面临新的技术变革，膜技术已经成为促进社会、经 济及科技发展的举足轻重的技术。 纯净水的生产工艺 种类 生产 工艺 反渗反渗 透透 瓶装瓶装 材料材料 产品 要求 聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯