反滲透水處理

1、反滲透（RO）水處理反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的 膜分離技術(shù)，是依靠反滲透膜在壓力 下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是“ REVERSE OSMOSIS ”，縮寫(xiě)為 “RO” .RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾 技術(shù)，源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目 前已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)（1納米=10*-9米），在一定的壓力下， H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、 細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的

2、純水和無(wú)法透過(guò)的濃 縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。一般性的自來(lái)水經(jīng)過(guò)RO膜過(guò)濾后的純水電導(dǎo)率5us/cm（RO膜過(guò)濾后 出水電導(dǎo)二進(jìn)水電導(dǎo)X除鹽率，一般進(jìn)口反滲透膜脫鹽率都能達(dá)到 99%以上， 5年內(nèi)運(yùn)行能保證97%以上。對(duì)出水電導(dǎo)要求比較高的，可以采用 2級(jí)反滲 透，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理，水電導(dǎo)能小于1us/cm）,符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用 水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過(guò)原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過(guò)濾，出水電阻率可以達(dá)到18.2M.cm， 超過(guò)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)（GB 668292 ）。反滲透的原理：首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種含有不同鹽 類(lèi)的水，如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會(huì)

3、 透過(guò)膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的 含鹽濃度融合到均等為止.然而，要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，這一過(guò)程 也稱(chēng)為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側(cè)，試加一個(gè)壓力，其結(jié)果也可以 使上述滲透停止，這時(shí)的壓力稱(chēng)為滲透壓力.如果壓力再加大，可以使方向 相反方向滲透，而鹽分剩下.因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中 （如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原 水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、 鹽分的目的。RO膜原理圖反滲透又稱(chēng)逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分 離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力

4、，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透 液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低 壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到 鹵水。反滲透時(shí)，溶劑的滲透速率即液流能 量N為：N=Kh( Ap-An )式中Kh為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有 增大；Ap為膜兩側(cè)的靜壓差；An為膜兩側(cè)溶液的滲透 壓差。稀溶液的滲 透壓n為：n =iCRT式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；C為溶質(zhì)的摩 爾濃度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。 反滲透通常使用非對(duì)稱(chēng)膜和復(fù) 合膜。反滲透所用的設(shè)備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。反滲透膜 能截留

5、水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。 也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，近 20年來(lái)得到迅速發(fā)展。現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于 海水和苦咸水(見(jiàn)鹵水)淡化、鍋 爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，目前其應(yīng)用范圍正 在擴(kuò)大，已開(kāi)始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮 方面。RO反滲透的由來(lái)：1950年美國(guó)科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行 時(shí)從海面啜起一大口海水，隔了幾秒后，吐出一小口的海水，而產(chǎn)生疑問(wèn)，因 為陸地上由肺呼吸的動(dòng)物是絕對(duì)無(wú)法飲用高鹽份的海水的.經(jīng)過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜，該薄膜非

6、常精密，海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓，再 經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過(guò)薄膜轉(zhuǎn)化為淡水，而含有雜質(zhì)及高濃縮 鹽份的海水則吐出嘴外，此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu)；并在1953年由 University of Florida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備，在1960年經(jīng)美國(guó)聯(lián) 邦政府專(zhuān)案支助美國(guó)U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.Sidney Lode配合 DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜，一年約投入四億美元經(jīng)費(fèi)研究， 以運(yùn)用于太空人使用，使太空船不用運(yùn)載大量的飲用水升空，直到1960年投 入研究工作的學(xué)者、專(zhuān)家越來(lái)越多，使之質(zhì)與量更加精進(jìn)，從而解決了人類(lèi) 欽用水中的難題.反滲透機(jī)

7、理模型有幾個(gè)經(jīng)典模型優(yōu)先吸附毛細(xì)孔模型：弱點(diǎn)干態(tài)電鏡下，沒(méi)發(fā)現(xiàn)孔。濕態(tài)膜標(biāo)本不 是電鏡的樣品。Sourirajan溶解擴(kuò)散模型：不認(rèn)為有孔。干閉濕開(kāi)模型：上個(gè)世紀(jì)80，90年代，鄧宇等提出的，能夠解釋1 和2模型的統(tǒng)一的現(xiàn)代最貼切的逆滲透機(jī)理模型。既“干閉濕開(kāi)”反滲透 模型，統(tǒng)一了兩個(gè)最經(jīng)典的反滲透機(jī)制模型，細(xì)孔模型，溶解擴(kuò)散模型。即膜干時(shí)，膜收縮致密，孔隙閉合，電鏡下看不到；膜濕時(shí)，膜材料溶脹，膜的孔隙被溶劑溶脹，孔打開(kāi)。合并就是“十 閉濕開(kāi)”脫鹽模型。海水淡化技術(shù)：非加壓吸附滲透海水淡化法上個(gè)世紀(jì)90年代鄧宇的發(fā)明，美國(guó)化學(xué)文摘收錄RO膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五（0.0001微米），也就是1X 1010m，而水分子的直徑是4X1010m，試問(wèn)水分子如何透過(guò)？RO （十）膜的孔徑=1X10m，應(yīng)該是“十膜”的孔徑。膜分子結(jié)構(gòu)是 有彈性的，當(dāng)“干RO膜”被水溶脹后，其“濕膜”的孔徑N1X10m，達(dá) 到水分子的4X10m是容易的，況且水分子也不是死硬的，是柔性的，正好 似“柔情似水”。ro膜清洗方案清洗ro膜元件的一般步驟:一、用泵將干凈、無(wú)游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱 （或相應(yīng)水源）打 入壓力容器中并排放幾分鐘。二、用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液（不同的膜需不同的清洗 液）。三、將清洗液在壓力容器中循環(huán)1小時(shí)或預(yù)先設(shè)定的時(shí)間。四、清洗完成以后，排凈清洗箱并進(jìn)行沖洗，