反渗透内部结构及工作原理模板.ppt

反渗透内部结构及工作原理  反渗透脱盐的原理 在一定的温度下,用一张易透水而难透盐的半透膜将淡水和 盐水隔开〔如图(a)),淡水即透过半透膜向盐水方向移动,随着 右室盐水侧液位升高,产生一定的压力,阻止左室淡水向盐水侧 移动,最后达到平衡,如图(b所示。此时的平衡压力称为溶液 的渗透压,这种现象称为渗透现象。若在右室盐水侧施加一个超 过渗透压的外压(如图(c),右室盐溶液中的水便透过半透膜向 左室淡水中移动,使淡水从盐水中分离出来,此现象与渗透现象 相反,称反渗透现象。 由此可知,反渗透脱盐的依据是①半透膜的选择透过性,即 有选择地让水透过而不允许盐透过;②盐水室的外加压力大于盐 水室与淡水室的渗透压力,提供了水从盐水室向淡水室移动的推 动力。一些溶液的典型渗透压力见下表。  洗水d水水 淡 淡水 半透 半适 半透膜 反渗透现象图解 (a)渗透;(b)渗透平衡;(c)反渗透  化合物浓度/(mg/L)渗透压/kPa化合物浓度(mg/L)渗透压/ Nacl 35000 742.2 Cacl2 1000 57.19 Nacl 1000 78.55 蔗糖 1000 7.23 NaHCO3 1000 葡萄糖100013.78 Na2So41000 41.34 海水 32000 2400 MgSO4 1000 24.80 苦咸水2~5000105~280 MgCI2 1000 66.83 上述用于隔离淡水与盐水的半透膜称为反渗透膜。反渗透膜多用高分子材 料制成,目前,用于火电厂的反渗透膜多为芳香聚酰胺复合材料制成  RQ0( Reverse0 mosIS)反渗透技术是利用压力差为动力的 膜分离过滤技术,其孔径小至纳米级(1纳米=109米),在一定 的压力下,H20分子可以通过R膜,而源水中的无机盐、重金属离 子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过R0膜,从而使可 以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来 反渗膜的工作原理图如下: 原水 R0膜0.0001微米 重金属0005微米 病毒0.02-0.4微米 细亩0.2-1徵米 毛发13微米 纯净水  、反渗透膜的主要特性 1膜分离的方向性和分离特性 用 显的方间性和选择性。所方性就是将原表面高压水 盐,压力升高膜的透水量、脱盐率也增高:而将膜的支撑 高压盐水中 升高脱盐率几乎为0,透水量却大天增加。 由膜具有这种方向性,应用时不能反向使用 反渗透对水中离子和有机物的分离特性不尽相同,归纳起来 大致有以下几点 (1)有机物比无机物容易分离。 (2)电解质比非电解质容易分离。高电荷的电解质更容易分离,其 去除率顺序一般如下 Fe3+ Ca2+ Na+ P03-S0a2-C1 对于非电解质,分子越大越容易去除 (3)无机离子的去除率与离子水合状态中的水合物及水合离子半径 有关。水合离子半径越大,越容易被除去,去除率顺序如下 Mg2+, Ca2+ Li+ Na* K+ F C1- Br NO (4)对极性有机物的分离规律 醛醇胺酸,叔胺仲胺伯胺,柠檬酸〉酒石酸〉苹果酸〉乳酸〉 醋酸;  (5)对异构体 叔(tert-)异(iso-)仲(sec-)原(pri-) (6)有机物的钠盐分离性能好,而苯酚和苯酚的衍生物则显示了负 分离。极性或非极性、离解或非离解的有机溶质的水溶液,当它 们进行膜分离时,溶质、溶剂和膜间的相互作用力,决定了膜的 选择透过性,这些作用包括静电力、氢键结合力、疏水性和电子 转移四种类型。 (7)一般溶质对膜的物理性质或传递性质影响都不大,只有酚或某 些低分子量有机化合物会使醋酸纤维素在水溶液中膨胀,这些组 分的存在,一般会使膜的水通量下降,有时还会下降的很多。 (8)硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除效果不如氯化 物好,铵盐的脱除效果不如钠盐 (9)而相对分子质量大于150的大多数组分,不管是电解质还是非电 解质,都能很好脱除。 此外,反渗透膜对芳香烃、环烷烃、烷烃及氯化钠等的分离 顺序是不同的。 在实际工作中,有许多工作是相互制约的。因此在理论指导的 前提下,必须进行试验验证,掌握物质的特性或规律,正确运用 反渗透技术,这点是十分重要。  反渗透水处理装置 反渗透水处理装置是包括从保安过滤器的进口法兰至反渗透淡 水出水法兰之间的整套单元设备。包含保安过滤器、高压泵、反 渗透本体装置、电气、仪表及连接管线、电缆等可独立运行的装 置。此外包含化学清洗装置和反渗透阻垢剂加药装置 21保安过滤器 为保证反渗透本体的安全运行,即使有良好的预处理系统,仍 需