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反渗透工艺技术的详细先容

文章出处:工业废水处理网责任编辑:seven编辑:seven人气:-发表时间:2018-02-15 00:00:00【

反渗透工艺技术的详细先容

反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透工艺技术已应用于依斯倍环保多个项目中,并且得到稳定运行,那么下面大家就反渗透工艺技术的详细先容给大家简单先容

 

1 基本原理

溶解-扩散模型:Lonsdale等人提出说明反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜,并假设 溶质和溶剂都能溶于 均质的非 多孔膜 表面层内,各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为:第一步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;第二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自化学位差的推动下以 分子扩散方式通过 反渗透膜的活性层;第三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。

优先吸附—毛细孔流理论:当液体中溶有不同种类物质时,其 表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等 有机物质,可使其表面张力减小,但溶入某些无机盐类,反而使其表面张力稍有增加,这是因为溶质的分散是不均匀的,即溶质在溶液 表面层中的浓度和溶液内部浓度不同,这就是溶液的 表面吸附现象。当水溶液与高分子 多孔膜接触时,若膜的化学性质使膜对 溶质 负吸附,对水是优先的 正吸附,则在膜与溶液界面上将形成一层 被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下,将通过膜表面的毛细孔,从而可获取纯水。

 

氢键理论:在醋酸纤维素中,由于氢键和范德华力的作用,膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域,而大分子之间完全无序的为非晶相区域,水和溶质不能进入晶相区域。在接近 醋酸纤维素分子的地方,水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的 结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后,会引起水分子熵值的极大下降,形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里,结合水的占有率很低,在孔的中央存在普通结构的水,不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水,并以有序扩散方式迁移,通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。

 

2 应用范围

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、食品等行业用水及 废水处理;城市污水深度处理。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。

 

3 最新进展

国外已有日产水量10万吨级的反渗透 海水淡化装置,目前正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量6000吨。国内已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量350-1000吨,国外单段反渗透海水淡化的水利用率最高达45%,国内多为35%,另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的企业不超过10家,在河北建设的日产水量18000吨的“ 亚海水”脱盐装置是国内最大的使用海水淡化膜的 反渗透装置。今后国内海水淡化膜的应用将进入一个新时期,不久的将来,我国也会建设日产水万吨级的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产海水淡化反渗透膜元件。

反渗透工艺技术的详细先容 

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