第三講 反滲透除鹽

1電廠化學(xué)授課教師：白健美

2反滲透法除鹽1、滲透與反滲透3456789102、反滲透膜反滲透膜：反滲透膜是一種只允許水通過而不允許溶質(zhì)透過的半透膜。良好反滲透膜特點(diǎn)？？單位膜面積的透水速度決。脫鹽率高機(jī)械強(qiáng)度好，耐壓密化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐酸堿和微生物的侵蝕。能耐污染使用壽命長，性能衰降小制膜容易，價(jià)格低廉，原料充沛，特殊場(chǎng)合要求耐溶劑、耐高溫等11按物理形態(tài)可分為：對(duì)稱膜、不對(duì)稱膜和復(fù)合膜。對(duì)稱膜又稱均質(zhì)模；復(fù)合膜通常是用兩種不同的膜材料，分別制成表面活性層和多孔支撐層；不對(duì)稱膜指膜的斷面為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。按用途按形狀按成膜材料

水處理工藝中主要有醋酸纖維素膜和芳香族聚酰胺膜兩大類。3、反滲透膜種類12透過機(jī)理

選擇性吸著－毛細(xì)管流機(jī)理是以吉布斯吸附式為依據(jù)，認(rèn)為膜表面由于親水性原因，能選擇吸附水分子而排斥鹽分，因面在固－液界面上形成厚度為兩個(gè)水分子(1nm)的純水層。在施加壓力作用下，純水層中的水分于便不斷通過毛細(xì)管流過反滲透膜(見上圖)。膜表皮層具有大小不同的極細(xì)孔隙，當(dāng)其中的孔隙為純水層厚度的一倍(2nm)時(shí)，稱為膜的臨界孔徑，可達(dá)到理想的脫鹽效果。當(dāng)孔隙大于臨界孔徑，透水性增大，但鹽分容易從孔隙中透過，導(dǎo)致脫鹽率下降。反之．若孔隙小于臨界孔徑，脫鹽率增大，而透水性則下降。134、半透膜的性能①方向性②選擇透過性有機(jī)物比無機(jī)物易分離電解質(zhì)比非電解質(zhì)易分離價(jià)態(tài)高/水合離子半徑大，效果越好......14性能影響因素pH操作壓力溫度濃差極化什么是濃差極化？危害？如何避免？？15保護(hù)與清洗保護(hù)：預(yù)處理、pH控制等清洗：165、反滲透裝置目前反滲透裝置有板框式、管式、卷式和中空纖維式4種類型。

卷式、中空纖維式膜組件(元件)由于膜的充填密度大、單位體積膜組件的處理量大，常用于大水量的脫鹽處理；而對(duì)含懸浮物、粘度較高的溶液，則主要采用管式及板式膜組件。

工業(yè)上應(yīng)用最多的是卷式和中空纖維式膜組件，它占據(jù)了絕大多數(shù)天然水的脫鹽和海水淡化市場(chǎng)。其中卷式膜組件是在天然水脫鹽中使用最廣泛的反滲透組件。17

卷式裝置如右圖所示，把導(dǎo)流隔網(wǎng)、膜和多孔支撐材料依次迭合，用粘合劑沿三邊把兩層膜粘結(jié)密封，另一開放邊與中間淡水集水管聯(lián)接，再卷繞一起。含鹽水由一端流入導(dǎo)流隔網(wǎng)，從另一端流出，透過膜的淡化水沿多孔支撐材料流動(dòng)，由中間集水管引出。18

中空纖維式裝置是把一束外徑50～100μm、壁厚12～25μm的中空纖維彎成U形，裝于耐壓管內(nèi)，纖維開口端固定在環(huán)氧樹脂管板中，并露出管板。透過纖維管壁的淡化水沿空心通道從開口端引出。該裝置特點(diǎn)是，膜的裝填密度最大而且不需外加支撐材料。兩種裝置的優(yōu)缺點(diǎn)？？？196、反滲透淡化裝置、工藝流程與布置系統(tǒng)：工藝流程：

反滲透法工藝流程由預(yù)處理、膜分離以及后處理3部分組成。預(yù)處理要求進(jìn)水水質(zhì)達(dá)到規(guī)定指標(biāo)，并且應(yīng)加酸調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值到5.5～6.2，以防止某些溶解固體沉積膜面而影響產(chǎn)水量。根據(jù)生產(chǎn)用水的使用要求，后處理方法有pH調(diào)整、殺菌、終端混床、微孔過濾或超濾等工序。207、反滲透系統(tǒng)的應(yīng)用

20世紀(jì)80年代初,美國政府實(shí)驗(yàn)室就開發(fā)出第一張復(fù)合聚酰胺膜。與纖維素膜相比,具有高而多的水通量和鹽截留率,且耐污染，大大促進(jìn)了反滲透技術(shù)的應(yīng)用。目前已從最初