第三讲 反渗透除盐

1、1 2反渗透法除盐反渗透法除盐1、 渗透与反渗透渗透与反渗透3456789102、 反渗透膜反渗透膜反渗透膜：反渗透膜：反渗透膜是一种只允许水通过而不允许溶质反渗透膜是一种只允许水通过而不允许溶质透过的半透膜。透过的半透膜。良好反渗透膜特点？良好反渗透膜特点？单位膜面积的透水速度决。脱盐率高单位膜面积的透水速度决。脱盐率高机械强度好，耐压密机械强度好，耐压密化学稳定性好，能耐酸碱和微生物的侵蚀。能耐污染化学稳定性好，能耐酸碱和微生物的侵蚀。能耐污染使用寿命长，性能衰降小使用寿命长，性能衰降小制膜容易，价格低廉，原料充沛，特殊场合要求耐溶剂、制膜容易，价格低廉，原料充沛，特殊场合要求耐溶剂、耐高

2、温等耐高温等11按按物理形态物理形态可分为：对称膜、不对称膜和复合膜。对称膜又可分为：对称膜、不对称膜和复合膜。对称膜又称均质模；复合膜通常是用两种不同的膜材料，分别制成表称均质模；复合膜通常是用两种不同的膜材料，分别制成表面活性层和多孔支撑层；不对称膜指膜的断面为不对称结构。面活性层和多孔支撑层；不对称膜指膜的断面为不对称结构。按用途按用途按形状按形状按成膜材料按成膜材料 水处理工艺中主要有水处理工艺中主要有醋酸纤维素膜醋酸纤维素膜和和芳香族聚酰胺膜芳香族聚酰胺膜两大类。两大类。3、 反渗透膜种类反渗透膜种类12透过机理透过机理 选择性吸着毛细管流机理是以吉布斯吸附式为依据，认选择性吸着毛细

3、管流机理是以吉布斯吸附式为依据，认为膜表面由于亲水性原因，能选择吸附水分子而排斥盐分，因为膜表面由于亲水性原因，能选择吸附水分子而排斥盐分，因面在固液界面上形成厚度为两个水分子面在固液界面上形成厚度为两个水分子(1nm)的纯水层。在的纯水层。在施加压力作用下，纯水层中的水分于便不断通过毛细管流过反施加压力作用下，纯水层中的水分于便不断通过毛细管流过反渗透膜渗透膜(见上图见上图)。膜表皮层具有大小不同的极细孔隙，当其中。膜表皮层具有大小不同的极细孔隙，当其中的孔隙为纯水层厚度的一倍的孔隙为纯水层厚度的一倍(2nm)时，称为膜的临界孔径，可时，称为膜的临界孔径，可达到理想的脱盐效果。达到理想的脱盐

4、效果。 当孔隙大于临界孔径，透水性增大，但盐分容易从孔隙中当孔隙大于临界孔径，透水性增大，但盐分容易从孔隙中透过，导致脱盐率下降。反之若孔隙小于临界孔径，脱盐率透过，导致脱盐率下降。反之若孔隙小于临界孔径，脱盐率增大，而透水性则下降。增大，而透水性则下降。134、 半透膜的性能半透膜的性能方向性方向性 选择透过性选择透过性有机物比无机物易分离有机物比无机物易分离电解质比非电解质易分离电解质比非电解质易分离价态高价态高/水合离子半径大，效果越好水合离子半径大，效果越好.14性能影响因素性能影响因素pH操作压力操作压力温度温度浓差极化浓差极化什么是浓差极化？危害？如何避免？什么是浓差极化？危害？如

5、何避免？15保护与清洗保护与清洗保护：预处理、保护：预处理、pH控制等控制等清洗：清洗：165、反渗透装置、反渗透装置目前反渗透装置有板框式、管式、卷式和中空纤维式目前反渗透装置有板框式、管式、卷式和中空纤维式4种类型。种类型。 卷式、中空纤维式膜组件卷式、中空纤维式膜组件(元件元件)由于膜的充填密度大、单位由于膜的充填密度大、单位体积膜组件的处理量大，常用于大水量的脱盐处理；而对含悬体积膜组件的处理量大，常用于大水量的脱盐处理；而对含悬浮物、粘度较高的溶液，则主要采用管式及板式膜组件。浮物、粘度较高的溶液，则主要采用管式及板式膜组件。 工业上应用最多的是卷式和中空纤维式膜组件，它占据了绝工业

6、上应用最多的是卷式和中空纤维式膜组件，它占据了绝大多数天然水的脱盐和海水淡化市场。其中卷式膜组件是在天大多数天然水的脱盐和海水淡化市场。其中卷式膜组件是在天然水脱盐中使用最广泛的反渗透组件。然水脱盐中使用最广泛的反渗透组件。17 卷式装置如右图所示，卷式装置如右图所示，把导流隔网、膜和多孔支把导流隔网、膜和多孔支撑材料依次迭合，用粘合撑材料依次迭合，用粘合剂沿三边把两层膜粘结密剂沿三边把两层膜粘结密封，另一开放边与中间淡封，另一开放边与中间淡水集水管联接，再卷绕一水集水管联接，再卷绕一起。起。 含盐水由一端流入导流含盐水由一端流入导流隔网，从另一端流出，透隔网，从另一端流出，透过膜的淡化水沿多

7、孔支撑过膜的淡化水沿多孔支撑材料流动，由中间集水管材料流动，由中间集水管引出。引出。 18 中空纤维式装置中空纤维式装置是把一束外径是把一束外径50100 m、壁厚壁厚1225mm的中空纤维弯成的中空纤维弯成U形，装于耐压管内，纤维形，装于耐压管内，纤维开口端固定在环氧树脂管板中，并露出管板。透过纤开口端固定在环氧树脂管板中，并露出管板。透过纤维管壁的淡化水沿空心通道从开口端引出。该装置特维管壁的淡化水沿空心通道从开口端引出。该装置特点是，膜的装填密度最大而且不需外加支撑材料。点是，膜的装填密度最大而且不需外加支撑材料。两种装置的优缺点？两种装置的优缺点？196、反渗透淡化装置、工艺流程与布置

8、系统：、反渗透淡化装置、工艺流程与布置系统：工艺流程：工艺流程： 反渗透法工艺流程由预处理、膜分离以及后处理反渗透法工艺流程由预处理、膜分离以及后处理3部分组成。部分组成。 预处理要求进水水质达到规定指标，并且应加酸调节进水预处理要求进水水质达到规定指标，并且应加酸调节进水pH值到值到5.56.2，以防止某些溶解固体沉积膜面而影响产水，以防止某些溶解固体沉积膜面而影响产水量。量。 根据生产用水的使用要求，后处理方法有根据生产用水的使用要求，后处理方法有pH调整、杀菌、调整、杀菌、终端混床、微孔过滤或超滤等工序。终端混床、微孔过滤或超滤等工序。207、反渗透系统的应用反渗透系统的应用 20世纪世纪80年代初年代初,美国政府实验室就开发出第一张复合聚美国政府实验室就开发出第一张复合聚酰胺膜。与纤维素膜相比酰胺膜。与纤维素膜相比,具有高而多的水通量和盐截留具有高而多的水通量和盐截留率率,且耐污染，大大促进了反渗透技术的应用。目前已从且耐污染，大大促进了反渗透技术的应用。目前已从最初的海水、苦