反滲透基礎知識

1、key words：p前言反滲透海水淡化技術因其節(jié)省能源的特性，是海水淡化技術的主要發(fā)展方向。但是反滲透海水淡化技術需要對海水施加高于滲透壓的壓力才能實現(xiàn)膜透淡化，需通過復雜的能量回收機構再次利用，增加系統(tǒng)可靠性隱患。 深海壓力自濾技術不但降低了對海水泵的需求，而且該技術無需處理高壓濃海水中的廢棄壓力能，無需能量回收機構，結構簡單、能效比高，連續(xù)作業(yè)性好，具有廣闊的軍民兩用應用前景。p主要問題l 1、海水淡化裝置滲透膜表面的濃差極化是降低產(chǎn)水量、增加反滲透壓的重要因素。因此如何在濾水艙外層設計錯流裝置去除濃差極化是一個擬解決的關鍵問題。l 2、當水深欠壓的時候，需通過分段加壓，二級過濾的方式，

2、實現(xiàn)反滲透海水淡化的全壓物理過程。在這一方面，需要設計一種水深壓力補償?shù)募訅洪y（溢流閥），根據(jù)水深壓力的欠奉程度，由補壓泵提供第二級壓力，提供完整的反滲透驅動能p反滲透原理l全量過濾與錯流過濾fQ原液fQ原液pQ透過液pQ透過液cQ濃液全量過濾錯流過濾膜復合膜缺乏耐反沖洗能力，在錯流過濾方式下，截留物對膜的污染現(xiàn)象，錯流徑流對膜的沖洗現(xiàn)象同時發(fā)生，具有自清洗功能，減緩膜污染的速度，所以反滲透復合膜的系統(tǒng)工藝只能采用錯流運行形式。滲透壓滲透壓為濃度為溫度為滲透壓CiTCiRT反滲透膜的通量反滲透膜的通量)()()(pfspfpfpccBQppAQ：膜透水側的鹽濃度：膜給水側的鹽濃度：膜透水側的滲

3、透壓：膜給水側的滲透壓：膜透水測的水壓力：膜給水側的水壓力：膜的鹽透過因子：膜的水透過因子：透過膜的鹽通量：透過膜的水通量pfpfpfSpccppBAQQ恰好能夠阻止水分子通過半透膜從濃度較低的溶液移向濃度較高的溶液的在較高濃度溶液的液面上施加的額外壓強稱為滲透壓。滲透壓與溶液中不能通過半透膜的微粒數(shù)目和環(huán)境溫度有關。忽略濃差極化現(xiàn)象反滲透l反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。根據(jù)各種物料的不同滲透壓，就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力，即反滲透法，達到分離、提取、純化和濃縮的目的。半透膜l是一種只給某種分子或離子擴散進

4、出的薄膜，對不同粒子的通過具有選擇性的薄膜。用高分子材料經(jīng)過特殊工藝制成的半透膜，它只允許水分子透過，而不允許溶質通過。l濃差極化現(xiàn)象由于半透膜對溶質的截留作用，錯流運行方式下的膜表面溶質濃度會相應提高從而形成濃差極化現(xiàn)象。mcfcPQPCPQQcSQdxDdc/給水鹽流滲透鹽流擴散鹽流給水徑流0L其中L為極化區(qū)寬度D為擴散系數(shù)Q為體流率fmCC /濃差極化度：KQLDKQcQQdxDdcQpSSCexp/0/x考慮濃差極化的影響：PSppfSQQcccBQ/)(濃差極化現(xiàn)象將提高給/濃水側鹽的濃度，增加給/濃水側的滲透壓，即增加產(chǎn)水阻力，降低了產(chǎn)水流量，由于無機鹽的透過量正比于膜兩側的鹽濃度

5、之差，濃差極化現(xiàn)象還提高了無機鹽的透過量，降低了膜過程的產(chǎn)水水質。p增加給水錯流速率將使雷諾數(shù)增大，形成有效的湍流，減小極化區(qū)寬度，濃差極化度減小，減弱了濃差極化現(xiàn)象的影響。問題一解決方案濾水艙外層錯流裝置的設計？p反滲透工藝流程l在反滲透過程中，所謂在反滲透過程中，所謂級數(shù)級數(shù)是指進料經(jīng)過是指進料經(jīng)過加壓的次數(shù)加壓的次數(shù)。如。如二級二級則是料液在過程中經(jīng)則是料液在過程中經(jīng)過過二次加壓二次加壓。l在同一級中以并聯(lián)排列的組件組成在同一級中以并聯(lián)排列的組件組成一段一段，多個組件以前后串聯(lián)連接組成多個組件以前后串聯(lián)連接組成多段多段。 濃縮液濃縮液滲透液滲透液一級一段連續(xù)式反滲透流程：料液槽高壓泵反滲透膜組件料液槽高壓泵反滲透膜組件料液槽高壓泵反滲透膜組件料液槽高壓泵反滲透膜組件濃縮液濃縮液滲透液滲透液一級一段循環(huán)式反滲透流程：濃縮液濃縮液RORORO產(chǎn)品水產(chǎn)品水濃縮液濃縮液濃縮液濃縮液原水原水第一段第一段第二段第二段第三段第三段高壓泵高壓泵一級多段反滲透流程濃縮液濃縮液RORORO產(chǎn)品水產(chǎn)品水原水原水第一級濃水第一級濃水二級濃水二級濃水三級濃水三級濃水高壓泵高壓泵高壓泵多級一段連續(xù)式反滲透流程l多段反滲透裝置的排列多段反滲透裝置的排列 原則：是保持裝置內的平均流速（流量）大于或等于膜元件在標準測試條件下的值，從而使裝置的濃差極化度小于其元件的允許濃差極化度。 因此：無