反滲透處理技術(shù)課件

1、反滲透處理技術(shù)反滲透處理技術(shù) 反滲透的基本原理 影響反滲透性能的因素 反滲透膜的分類及結(jié)構(gòu) 反滲透裝置給水的要求及預(yù)處理的選擇 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用 反滲透裝置設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置 其他計(jì)算書目 錄 反滲透的基本原理 目 錄 反滲透的基本原理滲透：是指稀溶液中的水分子自發(fā)地透過半透膜進(jìn)入濃溶液的過程。滲透壓：是指某溶液在自然滲透過程中，濃溶液液面不斷升高，稀溶液液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了水分子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透達(dá)到平衡點(diǎn)，此時(shí)的液柱高差稱為該溶液的滲透壓。反滲透：滲透平衡時(shí)，如果在濃溶液側(cè)施加一個(gè)壓力，那么濃側(cè)的溶劑會(huì)在壓力作用下向淡水一側(cè)滲透，這個(gè)滲透由于與自

2、然滲透相反，故叫反滲透（RO） 反滲透的基本原理滲透：是指稀溶液中的水分子自發(fā)地透過半透 反滲透的基本原理滲透壓的計(jì)算：滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度而與半透膜本身無關(guān)。計(jì)算公式如下（僅適用于稀溶液）： CRT 滲透壓（kg/cm2） C 離子濃度差（摩爾/升） R 氣體常數(shù)（等于0.082升大氣壓/摩爾k） T 絕對溫度（k） 如計(jì)算3NaCL（近于海水）在25時(shí)的滲透壓： C=（30/58.5）21.026摩爾/升 CRT1.0260.082（27325）24.4 （kg/cm2） 反滲透的基本原理滲透壓的計(jì)算：滲透壓的大小取決于溶液的種 影響反滲透性能的因素產(chǎn)水通量和脫鹽率是反

3、滲透過程中的關(guān)鍵參數(shù)，針對特定系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率主要受壓力、溫度、回收率、進(jìn)水含鹽量和pH值的影響?；娟P(guān)系式 1、產(chǎn)水率：QWKWA（P ）/d QW 產(chǎn)品水流量 KW 溫度校正系數(shù)（取決于膜的類型和溫度） A 膜表面積 P 膜兩側(cè)的壓力 膜兩側(cè)的滲透壓 d 膜厚度 2、鹽通量：QSKSAC/d QS 鹽通量 KS 鹽透過系數(shù)（取決于膜的類型和溫度） A 膜表面積 C 膜兩側(cè)的濃度剃度 膜兩側(cè)的滲透壓 影響反滲透性能的因素產(chǎn)水通量和脫鹽率是反滲透過程中的關(guān)鍵 影響反滲透性能的因素進(jìn)水壓力對通量和脫鹽率的作用脫鹽率產(chǎn)水通量進(jìn)水溫度對通量和脫鹽率的作用產(chǎn)水通量(恒定壓力)脫鹽率(恒定通量)

4、脫鹽率水通量回收率增加鹽濃度對通量和脫鹽率的影響增加回收率對通量和脫鹽率的影響脫鹽率水通量壓力溫度原水濃度 影響反滲透性能的因素進(jìn)水壓力對通量和脫鹽率的作用脫鹽率產(chǎn) 影響反滲透性能的因素增加產(chǎn)水量透鹽率有效壓力溫度回收率進(jìn)水含鹽量進(jìn)水pH對水通量和脫鹽率的影響水通量脫鹽率pH 值 影響反滲透性能的因素增加產(chǎn)水量透鹽率有效壓力溫度 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的分類： 按化學(xué)成份分為：醋酸纖維膜、 復(fù)合膜 按形態(tài)分為：板框式、管式、卷式、中空纖維 按用途分為：苦咸水膜（普通膜、低污染膜、超低壓膜）、鈉濾 膜、海水膜反滲透設(shè)計(jì)中常用的幾種膜型號(hào)低壓高脫鹽率膜低污染膜極低及超低壓膜海水膜BW30-4

5、00BW30-365BW30-400FRBW30-365FRBW30LE-440XLE-440SW30HR-320SW30HR-380SW30HRLE-400I陶氏CPALFCESPASWC海德能TFC8822HR-365、TFC8822HR-400TFC8832HR-575TFC-HF、TFC-SSTFC-FF-Premium流體TM720-400TML20-370TML20-400東麗 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的分類：低壓高脫鹽率膜低污染反滲透基本原理2、反滲透技術(shù)反滲透基本原理2、反滲透技術(shù) 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-1 濃水集水管膜透過水膜透過水流道網(wǎng)原

6、水原水流道網(wǎng)原水 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-1反滲透膜元件構(gòu)造2、反滲透技術(shù)反滲透膜元件構(gòu)造2、反滲透技術(shù) 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-2 反滲透膜的分類和結(jié)構(gòu)反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-22、反滲透技術(shù) 4.1、反滲透 2、反滲透技術(shù) 2、反滲透技術(shù) 4.1、反滲透構(gòu)造 2、反滲透技術(shù) 2、反滲透技術(shù) 4.1、反滲透構(gòu)造 2、反滲透技術(shù) 2、反滲透技術(shù) 4.1、反滲透構(gòu)造 2、反滲透技術(shù) 2、反滲透技術(shù) 4.1反滲透前保安過濾器 2、反滲透技術(shù) 反滲透裝置給水的要求溫度：545 PH：310濁度：1NTUFe：0.05SDI：5余C

7、l2：0.1ppm CODMn：2mg/l 反滲透裝置給水的要求溫度：545 反滲透預(yù)處理的選擇反滲透預(yù)處理的必要性： 反滲透的預(yù)處理是為了保證膜組件良好的設(shè)計(jì)性能和長時(shí)間的安全穩(wěn)定運(yùn)行、保證膜的使用壽命。反滲透預(yù)處理解決的問題： 解決反滲透系統(tǒng)的污堵、結(jié)垢和膜本身發(fā)生化學(xué)變化。 污堵：有機(jī)物、膠體在膜表面上的沉積 結(jié)垢：部分鹽類的濃度超過其溶度積在膜表面的沉淀，例如碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氟化鈣、磷酸鈣等。 膜本身發(fā)生化學(xué)變化：使TFC膜的胺基受氧化而破壞、受到強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶解等。 反滲透預(yù)處理的選擇反滲透預(yù)處理的必要性： 反滲透預(yù)處理的選擇不同水源的污染物的組成與常規(guī)預(yù)處理：1、地下

8、水：即井水，一般水質(zhì)穩(wěn)定，污染可能性低，水中溶解氧少，二價(jià)Fe、Mn、H2S等還原性物質(zhì)多，微生物和菌類較少。僅需簡單的預(yù)處理。例如：設(shè)置多介質(zhì)過濾、加阻垢劑、5um保安過濾器即可。2、地表水：受季節(jié)的影響較大，有發(fā)生微生物和膠體兩方面高度污染的可能性。所需的預(yù)處理較復(fù)雜。包括：絮凝/助凝、澄清、多介質(zhì)過濾、超濾、脫氯、加酸、加阻垢劑等。3、工業(yè)和市政廢水：含有更復(fù)雜的有機(jī)和無機(jī)成分。有些有機(jī)物甚至?xí)?yán)重影響反滲透產(chǎn)水量的下降甚至膜的降解。因此必須有更加周全的預(yù)處理。包括：酸堿中和、三級(jí)生化處理、加氯氧化、澄清多介質(zhì)過濾、超濾、脫氯、加酸、加阻垢劑等工藝。4、循環(huán)排污水：高硬度、高堿度、高pH

9、值，經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)濃縮后已處于過飽和狀態(tài)；水中投加的藥劑量及藥劑種類很多，水質(zhì)成分復(fù)雜；有機(jī)物及細(xì)菌微生物的含量較高。預(yù)處理工藝的選擇要慎重。 反滲透預(yù)處理的選擇不同水源的污染物的組成與常規(guī)預(yù)處理： 反滲透預(yù)處理的選擇原水水質(zhì)分析項(xiàng)目： 原水分析單位：_分析者：_水源概況： _日 期：_電導(dǎo)率：_ pH值：_水樣溫度：_oC組成分析(分析項(xiàng)目請標(biāo)注單位，如mg/L，ppm，meq/L，以CaCO3 計(jì)等)： 氨離子(NH4+) _ 二氧化碳(CO2) _ 鉀離子(K+) _ 碳酸根(CO32-) _ 鈉離子(Na+) _ 碳酸氫根(HCO3-) _ 鎂離子(Mg2+) _ 亞硝酸根(NO2-) _

10、 鈣離子(Ca2+) _ 硝酸根(NO3-) _ 鋇離子(Ba2+) _ 氯離子(Cl-) _ 鍶離子(Sr2+) _ 氟離子(F-) _ 亞鐵離子(Fe2+) _ 硫酸根(SO42-) _ 總鐵(Fe2+/Fe3+) _ 磷酸根(PO43-) _ 錳離子(Mn2+) _ 硫化氫(H2S) _ 銅離子(Cu2+) _ 活性二 氧化硅(SiO2)_ 膠體二氧化硅(SiO2) _ 鋁離子(Al3+) _ 游離氯(Cl ) _ 其它離子(如硼離子)：_ 總固體含量(TDS) _ 生物耗氧量(BOD) _ 總有機(jī)碳(TOC) _ 化學(xué)耗氧量(COD) _ 濁度(NTU)： _ 細(xì)菌(個(gè)數(shù)/mL)： 備

11、注(異味、顏色等)： 反滲透預(yù)處理的選擇原水水質(zhì)分析項(xiàng)目：原水分析單位：_不同污染物的常規(guī)預(yù)處理措施：1、結(jié)垢物質(zhì)：主要是碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氟化鈣、磷酸鈣（主要是市政污水）等。常規(guī)預(yù)備處理措施：加阻垢劑、加酸、降低回收率、Na離子軟化、弱酸陽樹脂脫堿、石灰軟化。2、二氧化硅：二氧化硅專用阻垢劑、調(diào)pH值、進(jìn)水加溫、石灰純堿軟化處理、超濾。3、有機(jī)物：活性炭吸附、選用抗污染膜、三級(jí)生化處理、絮凝澄清，多介質(zhì)過濾、超濾、投加氧化劑。4、細(xì)菌：連續(xù)或定期加氯（調(diào)整pH值）、紫外殺菌、臭氧、亞硫酸氫鈉。5、鐵、錳、硫化物：曝氣錳砂過濾、超濾、過濾。6、濁度、膠體、顆粒物質(zhì)：澄清、多介質(zhì)過

12、濾、超濾。7、油和脂：活性炭過濾、超濾8、余氯：活性炭過濾、亞硫酸氫鈉。 反滲透預(yù)處理的選擇不同污染物的常規(guī)預(yù)處理措施： 反滲透預(yù)處理的選擇反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式：1、單組件系統(tǒng) 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置1、單段系統(tǒng) 高壓泵 進(jìn)水濃水產(chǎn)水 保安過濾器單支膜元件濃水循環(huán) 高壓泵 進(jìn)水濃水產(chǎn)水 保安過濾器6支膜元件6支膜元件6支膜元件反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式： 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置1、單段系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式：1、多段式排列系統(tǒng) 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置1、多級(jí)系統(tǒng) 高壓泵6支膜元件 進(jìn)水濃水產(chǎn)水 保安過濾器6支膜元件6支膜元件6支膜元件6支膜元件6支膜元件 二級(jí)濃水回一級(jí) 進(jìn)水 高壓泵 保安過濾器RO1 一級(jí)產(chǎn)水 二級(jí)產(chǎn)水RO2反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式： 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置1、多級(jí)系統(tǒng)反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟：1、考慮進(jìn)水水源、水質(zhì)，進(jìn)水和產(chǎn)水流量以及所需的產(chǎn)水水質(zhì)。2、選擇系統(tǒng)排列和級(jí)數(shù) 。3、膜元件的選擇 。4、膜平均通量的確定 。5、計(jì)算所需的元件數(shù)量 。6、計(jì)算所需的壓力容器數(shù) 。7、段數(shù)的確定 8、確定排列比 9、分析和優(yōu)化膜系統(tǒng) 10、運(yùn)用反滲透計(jì)算軟件進(jìn)行系統(tǒng)模擬運(yùn)算 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟： 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置反滲透系統(tǒng)的配置： 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配