反滲透納濾設(shè)備的特性原理
瀏覽: 發(fā)布日期:2021-04-07
反滲透膜是反滲透納濾設(shè)備的核心部件,是一種具有特性的人工半透膜,模擬生物半透膜。一般由高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚疊氮化物膜、芳香族聚酰胺膜等。表面微孔直徑一般在0.5-10nm之間,滲透性與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。一些高分子材料對鹽有很好的排斥性,但水的傳輸速度不好。一些高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中有更多的親水基團(tuán),所以水的滲透速度相對較快。因此,一個(gè)令人滿意的反滲透膜應(yīng)該有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。
一、反滲透膜應(yīng)具有以下特征:
1、在高流速下應(yīng)具有kangnuohuanbao脫鹽率;
2、具有較高機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命;
3、能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;
4、能耐受化學(xué)或生化作用的影響;
5、受pH值、溫度等因素影響較??;
6、制膜原料來源容易,加工簡便,成本低廉。
反滲透膜的結(jié)構(gòu)包括不對稱膜和均質(zhì)膜。目前使用的膜材料主要是醋酸纖維素和芳香族聚酰胺。其組成有中空纖維型、輥型、板框型和管式。可用于分離、濃縮、凈化等化工單元操作,主要用于純水制備和水處理行業(yè)。
二、反滲透納濾設(shè)備原理
反滲透是利用壓力差作為驅(qū)動力將溶劑從溶液中分離出來的膜分離操作。向膜一側(cè)的進(jìn)料液體施加壓力。當(dāng)壓力超過其滲透壓時(shí),溶劑將逆著自然滲透方向反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)獲得滲透溶劑,即滲透物;在高壓側(cè)獲得濃縮液,即濃溶液。如果海水經(jīng)過反滲透處理,膜的低壓側(cè)會得到淡水,高壓側(cè)會得到鹽水。
反滲透時(shí),溶劑的滲透速率即液流能量N為:
N=Kh(Δp-Δπ)
式中Kh為水力滲透系數(shù),它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側(cè)的靜壓差;Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。
稀溶液的滲透壓π為:
π=iCRT
其中I為溶質(zhì)分子電離產(chǎn)生的離子數(shù);C是溶質(zhì)的摩爾濃度;R是摩爾氣體常數(shù);T是標(biāo)準(zhǔn)溫度。
反滲透通常采用不對稱膜和復(fù)合膜。反滲透使用的設(shè)備主要是中空纖維或卷式膜分離設(shè)備?!?/span>
反滲透膜可以截留水中的各種無機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì),從而得到純凈水。也可用于大分子有機(jī)溶液的預(yù)濃縮。反滲透由于工藝簡單、能耗低,近20年來發(fā)展迅速。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐水軟化和廢水處理,并與離子交換結(jié)合生產(chǎn)高純水。其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,已用于乳制品和果汁的濃縮,生化和生物制劑的分離和濃縮。