GE培訓(xùn)資料-反滲透技術(shù)介紹課件

22十二月2022GE培訓(xùn)資料--反滲透技術(shù)介紹16十二月2022GE培訓(xùn)資料--反滲透技術(shù)介紹1我們首先介紹以下滲透過程:稀溶液rh滲透膜濃溶液溶液會升高至此點(diǎn),以達(dá)到壓力平衡正常的滲透的過程是水由較稀溶液通過滲透膜流向較濃溶液什么是反滲透?我們首先介紹以下滲透過程:稀溶液rh滲透膜濃溶液溶液會升2由于滲透膜是只允許小分子(或小部分離子)通過.如果滲透膜兩邊的小分子濃度不同,滲透膜兩邊將產(chǎn)生位能差異.較稀溶液擁有較高位能(1),而較濃溶液擁有較低位能(2).水分子便由高位能側(cè)向低位能側(cè)遷移直至位能達(dá)到平衡.即rh=(1

-

2)1=較稀溶液的位能2=較濃溶液的位能由于滲透膜是只允許小分子(或小部分離子)通過.如果滲透膜兩邊3

稀溶液滲透膜

濃溶液液體升至此點(diǎn),達(dá)到了滲透壓平衡rhrh=(2

-

1)稀溶液滲透膜濃溶液液體升至此點(diǎn),達(dá)到4稀溶液反滲透膜濃溶液外來壓力P>(2

-

1)-反滲透過程是利用外來壓力將水分子從較濃溶液經(jīng)過反滲透膜壓迫流向較稀溶液.-由此可利用反滲透原理,達(dá)到分離溶液內(nèi)成分的目的.例如:將水和溶解物質(zhì)的分離.稀溶液反滲透膜濃溶液外來壓力P>(2-1)-5反滲透膜分離層反滲透膜支撐層淡水濃水進(jìn)水CavgCconcCpermCfeed高壓泵CfeedCpermCconcCavg進(jìn)水濃度淡水濃度濃水濃度平均濃度模擬反滲透機(jī)反滲透膜分離層反滲透膜支撐層淡水濃水進(jìn)水CavgCconcC6TotalDissolvedSolid(TDS)

總?cè)芙夤腆w指有機(jī)和無機(jī)鹽溶解在水中得出的濃度(單位:ppm或mg/l)Feed

進(jìn)水在高壓泵作用下,進(jìn)入反滲透系統(tǒng)的溶液;Permeate

淡水

溶液透過反滲透膜后;收集而成的溶液,一般指凈化水Concentrate

濃水

沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液,其中含有大量的無機(jī)鹽和有機(jī)物CfeedCconcCpermTDS技術(shù)術(shù)語TotalDissolvedSolid(TDS)7Rejection

脫鹽率溶液中溶質(zhì)不透過反滲透膜的比例RejectionPassage

透過率溶液中溶質(zhì)透過反滲透膜的比例PASSRecovery回收率淡水與入水之比例Recovery=

PermeateFlowRateFeedFlowRate=

QpermQfeed=

AverageConcentration平均濃度反滲透膜進(jìn)水側(cè)溶液的平均濃度Cfeed+Cconc2Cavg=Recovery技術(shù)術(shù)語Rejection脫鹽率溶液中溶質(zhì)不透過反滲透膜的比例Re8濃水的濃度

沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液的濃度物量平衡原理

Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc+Qperm?Cperm流量進(jìn)水濃水淡水濃度假設(shè)在理想狀態(tài)下:Cperm0Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc+Qperm?0Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc

Cconc/Cfeed=Qfeed/Qconc

Recovery=

QpermQfeed;Qfeed=Qconc+QpermCfeed(1-RECOVERY)=

Cconc=

技術(shù)術(shù)語濃水的濃度沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液的濃度物量9Cfeed(1-RECOVERY)=

CconcCfeed=1ppmCfeed(1-RECOVERY)=CconcCfe10提高系統(tǒng)回收率的方法方法一:增加濃水回流泵進(jìn)水濃水淡水0.15m3/h最小流量=300gph0.85m3/h1.0m3/h泵進(jìn)水回流濃水淡水0.15m3/h0.15m3/h0.3m3/h1.0m3/h最小流量=300gph回收率:15%

回收率:50%

提高系統(tǒng)回收率的方法方法一:增加濃水回流泵進(jìn)水濃水淡水0.11方法二:增加反滲透膜數(shù)量-為了增加系統(tǒng)回收率,可增加系統(tǒng)中反滲透膜的數(shù)量和段數(shù),以增加淡水產(chǎn)量.

備注:回收率增加,淡水水質(zhì)將下降

回收率減少,淡水水質(zhì)將提高反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜淡水濃水進(jìn)水提高系統(tǒng)回收率的方法方法二:增加反滲透膜數(shù)量-為了增加系統(tǒng)回收率,可增加系統(tǒng)12影響淡水產(chǎn)量的因素:-反滲透膜數(shù)量-反滲透膜特性-系統(tǒng)操作壓力-系統(tǒng)運(yùn)行溫度-進(jìn)水水質(zhì)影響淡水產(chǎn)量的因素:-反滲透膜數(shù)量-反滲透膜特性-系統(tǒng)13對于同一物質(zhì),進(jìn)水物質(zhì)濃度越高,滲透壓越高.2.對于同一濃度,進(jìn)水物質(zhì)分子量越小,滲透壓越高.MWOFSUCROSEMWOFORGANICS=B

OFORGANICSB

OFSUCROSEB

=滲透壓力

進(jìn)水水質(zhì)與的滲透壓力關(guān)系:對于同一物質(zhì),進(jìn)水物質(zhì)濃度越高,滲透壓越高.MWOFS14系統(tǒng)操作壓力對滲透通量的影響:Peff=Pop-rBPeff=有效壓力Pop=操作壓力

rB

=滲透壓反滲透系統(tǒng)操作壓力:10-40Bar若操作壓力降低,滲透通量也將減少.若操作壓力升高,滲透通量也將增加Qperm,act

Qperm,spec

Peff

Pspec

=實(shí)際滲透通量,有效壓力額定滲透通量,額定壓力系統(tǒng)操作壓力對滲透通量的影響:Peff=Pop-15系統(tǒng)操作溫度對反滲透膜的影響:1.反滲透膜運(yùn)行溫度:5-40oC.若操作溫度降低,滲透通量也將減少.若操作溫度升高,滲透通量也將增加.2.一般可粗略認(rèn)為:以25oC為基準(zhǔn),操作溫度上升/下降1oC,相應(yīng)膜元件滲透通量上升/下降3%溫度(oC)滲透通量GPDAG804OF系統(tǒng)操作溫度對反滲透膜的影響:1.反滲透膜運(yùn)行溫度:516SSSSSS100F0.25FPureWaterLayer10A純水層Na+NO3-Na+Cl-K+Cl-Ca+2Cl2-Zn+2Cl2-Ni+2SO4-2Al2+2(SO4-2)3Na3+SO4-3壓力溶液流動方向反滲透膜對無機(jī)鹽的作用1.依靠荷點(diǎn)排斥性一般純水膜表面都帶荷電,同時不同離子帶有不同電荷,反滲透膜會對各種離子產(chǎn)生荷電排斥性.2.依靠膜孔的篩選性最為重要SSSSSS100F0.25FPureWaterLaye17SSSSS100F0.25F壓力溶液流動方向最為重要100MW50MW1000MW750MW500MW反滲透膜對有機(jī)物的作用:1.有機(jī)物的脫除率主要決定于有機(jī)分子的大小和形狀;2.攜帶電荷的有機(jī)物,由于荷電排斥作用相對更難透過反滲透膜.SSSSS100F0.25F壓力溶液流動方向最為重要10018反滲透膜對正離子的脫鹽率

反滲透膜對正離子的脫鹽率19反滲透膜對負(fù)離子的脫鹽率

反滲透膜對負(fù)離子的脫鹽率20反滲透膜對其他物質(zhì)的脫除率

反滲透膜對其他物質(zhì)的脫除率21外殼材料中心管產(chǎn)水濃水ATD進(jìn)水進(jìn)水流道膜片膜片進(jìn)水流道膜外殼純水收集流道卷式反滲透膜元件外殼材料中心管產(chǎn)水濃水ATD進(jìn)水進(jìn)水流道膜片膜片進(jìn)水22

雙層復(fù)合膜剖視圖雙層復(fù)合膜剖視圖23

此

圖

片

由

美

國

貝

爾

實(shí)

驗(yàn)

室

提

供

RO膜表面放大8000倍后的圖像

此

圖

片

由

美

國

貝

爾

實(shí)

驗(yàn)

室

提

供

RO24反滲透預(yù)處理系統(tǒng)反滲透預(yù)處理系統(tǒng)25

水質(zhì)主要被以下三種物質(zhì)影響,因此需要了解并懂得他們:

總懸浮物質(zhì):砂,膠體,三價鐵等.

總?cè)芙夤绦挝?鈉離子,氯離子,鈣離子,兩價鐵等.

生物污染:細(xì)菌,熱原體,藻類等.

什么物質(zhì)影響水質(zhì)?水質(zhì)主要被以下三種物質(zhì)影響,因此需要了解并懂得他們:26自來水井水地表水懸浮物去除氯去除防止膜元件結(jié)垢

軟化器阻垢劑精處理

RO混床離子EDIUF

初級離子去除

單級RO陰陽離子交換床蒸餾水的儲存和配送

臭氧消毒熱水消毒化學(xué)消毒

雙/多介質(zhì)過濾器UF

活性炭過濾器化學(xué)品2.后處理系統(tǒng)預(yù)處理產(chǎn)水1.預(yù)處理系統(tǒng)自來水井水地表水懸浮物去除氯去除防止膜元軟化器精處理RO27目的:去除總懸浮物(TSS),降低RO設(shè)備進(jìn)水SDI值.典型過濾設(shè)備:雙/多介質(zhì)過濾器:去除總懸浮物(TSS)的能力達(dá)到20微米.每星期反沖洗一次或壓差達(dá)10psid進(jìn)行反沖洗.微濾/超濾膜:用以代替多介質(zhì)過濾器,提高RO系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì).5微米保安過濾器:過濾能力為每十英寸為5gpm.壓差達(dá)8psid時進(jìn)行更換過濾芯.預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)目的:去除總懸浮物(TSS),降低RO設(shè)備進(jìn)水SDI值.預(yù)處281.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI范圍:

反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI值:<5

反滲透最佳進(jìn)水SDI值:<3

2.SDI值的計(jì)算方法:

SDI＝100×（1-T0/T15）/15

T0:第一次測試所需時間(min)

T15:第二次測試所需時間(min)

預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)1.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI范圍:

反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SD29SDI

污染指數(shù)（SiltingDensityIndex,簡稱SDI）值，也稱之為FI（FoulingIndex）值，是水質(zhì)指標(biāo)的重要參數(shù)之一。它代表了水中顆粒、膠體和其他能阻塞各種水凈化設(shè)備的物體含量。通過測定SDI值，可以選定相應(yīng)的水凈化技術(shù)或設(shè)備。根據(jù)ASTM方法4189-95，這種方法在行業(yè)內(nèi)是公認(rèn)的。在反滲透水處理過程中，SDI值是測定反滲透系統(tǒng)進(jìn)水的重要標(biāo)志之一；是檢驗(yàn)預(yù)處理系統(tǒng)出水是否達(dá)到反滲透進(jìn)水要求的主要手段。它的大小對反滲透系統(tǒng)運(yùn)行壽命至關(guān)重要。SDI值是測量通過47mm直徑，0.45um孔徑膜的流速衰減。之所以選擇0.45um孔徑的膜，是因?yàn)樵谶@個孔徑下，膠體物質(zhì)比硬顆粒物質(zhì)（如沙子、水垢等）更容易堵塞膜。流速的衰減被轉(zhuǎn)換成1到100之間的數(shù)值，即SDI值。SDI值越低，水對膜的污染阻塞趨勢越小。從經(jīng)濟(jì)和效率綜合考慮，大多數(shù)反滲透廠家推薦反滲透進(jìn)水SDI值不高于5。

SDI

污染指數(shù)（SiltingDensityInd30SDI測量步驟:

1.

將測試膜片小心放在測試膜盒內(nèi)，用少許水潤濕膜片，擰緊“O”形密封圈，將膜盒垂直放置，還應(yīng)注意膜片有正反面的區(qū)別

2.

調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力至2.1bar(30psi)并立即計(jì)量開始過濾500mL水樣的時間t0(通過連續(xù)不斷的調(diào)節(jié)，使進(jìn)水壓力始終保持不變)

3.

在進(jìn)水壓力為2.1bar(30psi)下連續(xù)過濾15分鐘

4.

15分鐘后繼續(xù)記錄過濾同樣500mL所需的時間t15，保留濾器上的膜片以便作進(jìn)一步的分析

5.

計(jì)算:

SDI＝100×（1-T0/T15）/15

實(shí)際證明:降低SDI15的一些預(yù)處理技術(shù)包括雙/多介質(zhì)過濾器(如石英砂和無煙煤)，超濾和微濾。

預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)SDI測量步驟:

1.

將測試膜片小心放在測試31進(jìn)水出水

無煙煤碎石鋪在底層50-100%反沖洗膨脹空間

錳綠石砂或石英砂預(yù)處理一:雙介質(zhì)過濾法進(jìn)水出水無煙煤碎石鋪在底層50-100%反沖洗膨脹空32超濾膜過濾原理:

利用膜孔徑超濾膜應(yīng)用目的:用以代替多介質(zhì)過濾器,提高RO系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì).去除細(xì)菌,染料,大分子有機(jī)物,蛋白質(zhì),懸浮物,膠體物質(zhì).超濾膜的分類:

中空纖維式--外壓式,內(nèi)壓式卷式管式.在作為RO系統(tǒng)的預(yù)處理時,使用較多為外壓式中空纖維超濾膜.預(yù)處理一:超濾法超濾膜過濾原理:利用膜孔徑預(yù)處理一:超濾法33中空纖維超濾膜系統(tǒng)預(yù)處理一:超濾法中空纖維超濾膜系統(tǒng)預(yù)處理一:超濾法34目的:去除水中的余氯,以避免余氯對反滲透膜造成不可恢復(fù)的損害.氯和活性炭(C*)的反應(yīng):C*+HOCl--->CO+H++Cl-C*+2Cl2+2H2O--->4HCl+CO2氯和亞硫酸氫鈉的反應(yīng):Na2S2O5+H2O<--->2Na++2HSO3-Na++HSO3-+2H++Cl-+OCl--->Na++SO4-2+3H+2Cl-預(yù)處理二:脫氯工藝基礎(chǔ)目的:去除水中的余氯,以避免余氯對反滲透膜造成不可恢復(fù)的損35預(yù)處理二:活性炭過濾法水通過活性炭過濾器的過程類似雙介質(zhì)過濾器.桶體可采用:FRP,碳鋼襯膠,不銹鋼.活性炭應(yīng)進(jìn)行周期性殺菌,一般采用蒸氣或熱水.活性炭所能去除物質(zhì):顏色和氣味三氯甲烷(THM)低分子量有機(jī)物預(yù)處理二:活性炭過濾法水通過活性炭過濾器的過程類似雙介質(zhì)過36出水進(jìn)水顆粒狀活性炭(椰殼)25%-50%反沖洗膨脹空間預(yù)處理二:活性炭過濾法出水進(jìn)水顆粒狀活性炭(椰殼)25%-50%反預(yù)處理二:37加注點(diǎn)應(yīng)位于以下設(shè)備前面:

保安過濾芯,靜態(tài)混合器,高壓泵.加注量:4-6倍進(jìn)水氯濃度.10-16倍進(jìn)水氯胺濃度.同時可抑制來自活性炭過濾器的微生物.通過ORP儀表或氯儀表來檢測水中氯含量.預(yù)處理二:亞硫酸氫鈉加藥法加注點(diǎn)應(yīng)位于以下設(shè)備前面:預(yù)處理二:亞硫酸氫鈉加藥法38軟化器特點(diǎn):陽離子樹脂交換床Na+交換Mg2+&Ca2+樹脂的交換能力一般為20K格令硬度/立方英尺樹脂.桶體尺寸由被處理水的硬度和要求的交換能力來決定.一般采用普通閥門或多路控制閥來控制.再生:控制開采用時間型或流量型或手動啟動.一般采用順流再生.預(yù)處理三:軟化工藝基礎(chǔ)軟化器特點(diǎn):預(yù)處理三:軟化工藝基礎(chǔ)39進(jìn)水樹脂床50%反沖膨脹空間出水預(yù)處理三:軟化法進(jìn)水樹脂床出水預(yù)處理三:軟化法40預(yù)處理三:阻垢劑加藥法通過加注阻垢劑來代替軟化,以遮避水中硬度.建議采用Argo系列阻垢劑,下列為常用藥劑型號:MDC220阻垢劑:與絮凝劑相容的液體阻垢/分散劑，用以控制結(jié)垢和減少顆粒污染,與MPT150兼容，阻垢能做到濃水側(cè)LSI值達(dá)3.0。通過NSF認(rèn)證。MDC200阻垢劑:液體組垢/分散劑，用以控制結(jié)垢和減少顆粒污染。特別對原水中的鐵、鋁膠體有特性；阻鈣、鎂垢能做到濃水側(cè)LSI值達(dá)2.5還不結(jié)垢；濃水側(cè)二氧化硅含量可達(dá)120ppm。通過NSF認(rèn)證。預(yù)處理三:阻垢劑加藥法通過加注阻垢劑來代替軟化,以遮避水中硬41反滲透膜污染物反滲透膜污染物42砂石,PVC碎削等阻塞進(jìn)水流道:

無法通過清洗恢復(fù)硬度結(jié)垢:

清洗方法:酸性清洗有機(jī)物,膠體污染:

清洗方法:堿性清洗細(xì)菌,病毒等微生物滋生:

清洗方法:殺菌劑清洗+堿性清洗

反滲透系統(tǒng)污染分類砂石,PVC碎削等阻塞進(jìn)水流道:反滲透系統(tǒng)污染分類43反滲透膜的清洗：無論進(jìn)水條件是否符合反滲透膜的進(jìn)水要求，當(dāng)膜元件的產(chǎn)水量下降達(dá)標(biāo)10%，系統(tǒng)壓差增加15%或產(chǎn)品水電導(dǎo)升高時，合適的化學(xué)清洗就需要考慮。反滲透膜的保存消毒:當(dāng)反滲透系統(tǒng)停機(jī)超過3天，設(shè)備中的反滲透膜元件需要作適當(dāng)?shù)谋４嫦境绦颍煌C(jī)在3到5天時，可以用1%的亞硫酸氫鈉溶液來保存。如果停機(jī)超過一星期時，便要考慮用福爾馬林進(jìn)行保存。GEOsmonics膜的清洗和消毒反滲透膜的清洗：GEOsmonics膜的清洗和消毒44典型純水工藝流程圖GE培訓(xùn)資料--反滲透技術(shù)介紹課件45單級RO系統(tǒng)單級RO系統(tǒng)46

兩級RO系統(tǒng)兩級RO系統(tǒng)47RO+EDI系統(tǒng)RO+EDI系統(tǒng)48兩級RO+EDI系統(tǒng)兩級RO+EDI系統(tǒng)4922十二月2022GE培訓(xùn)資料--反滲透技術(shù)介紹16十二月2022GE培訓(xùn)資料--反滲透技術(shù)介紹50我們首先介紹以下滲透過程:稀溶液rh滲透膜濃溶液溶液會升高至此點(diǎn),以達(dá)到壓力平衡正常的滲透的過程是水由較稀溶液通過滲透膜流向較濃溶液什么是反滲透?我們首先介紹以下滲透過程:稀溶液rh滲透膜濃溶液溶液會升51由于滲透膜是只允許小分子(或小部分離子)通過.如果滲透膜兩邊的小分子濃度不同,滲透膜兩邊將產(chǎn)生位能差異.較稀溶液擁有較高位能(1),而較濃溶液擁有較低位能(2).水分子便由高位能側(cè)向低位能側(cè)遷移直至位能達(dá)到平衡.即rh=(1

-

2)1=較稀溶液的位能2=較濃溶液的位能由于滲透膜是只允許小分子(或小部分離子)通過.如果滲透膜兩邊52

稀溶液滲透膜

濃溶液液體升至此點(diǎn),達(dá)到了滲透壓平衡rhrh=(2

-

1)稀溶液滲透膜濃溶液液體升至此點(diǎn),達(dá)到53稀溶液反滲透膜濃溶液外來壓力P>(2

-

1)-反滲透過程是利用外來壓力將水分子從較濃溶液經(jīng)過反滲透膜壓迫流向較稀溶液.-由此可利用反滲透原理,達(dá)到分離溶液內(nèi)成分的目的.例如:將水和溶解物質(zhì)的分離.稀溶液反滲透膜濃溶液外來壓力P>(2-1)-54反滲透膜分離層反滲透膜支撐層淡水濃水進(jìn)水CavgCconcCpermCfeed高壓泵CfeedCpermCconcCavg進(jìn)水濃度淡水濃度濃水濃度平均濃度模擬反滲透機(jī)反滲透膜分離層反滲透膜支撐層淡水濃水進(jìn)水CavgCconcC55TotalDissolvedSolid(TDS)

總?cè)芙夤腆w指有機(jī)和無機(jī)鹽溶解在水中得出的濃度(單位:ppm或mg/l)Feed

進(jìn)水在高壓泵作用下,進(jìn)入反滲透系統(tǒng)的溶液;Permeate

淡水

溶液透過反滲透膜后;收集而成的溶液,一般指凈化水Concentrate

濃水

沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液,其中含有大量的無機(jī)鹽和有機(jī)物CfeedCconcCpermTDS技術(shù)術(shù)語TotalDissolvedSolid(TDS)56Rejection

脫鹽率溶液中溶質(zhì)不透過反滲透膜的比例RejectionPassage

透過率溶液中溶質(zhì)透過反滲透膜的比例PASSRecovery回收率淡水與入水之比例Recovery=

PermeateFlowRateFeedFlowRate=

QpermQfeed=

AverageConcentration平均濃度反滲透膜進(jìn)水側(cè)溶液的平均濃度Cfeed+Cconc2Cavg=Recovery技術(shù)術(shù)語Rejection脫鹽率溶液中溶質(zhì)不透過反滲透膜的比例Re57濃水的濃度

沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液的濃度物量平衡原理

Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc+Qperm?Cperm流量進(jìn)水濃水淡水濃度假設(shè)在理想狀態(tài)下:Cperm0Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc+Qperm?0Qfeed?Cfeed=Qconc?Cconc

Cconc/Cfeed=Qfeed/Qconc

Recovery=

QpermQfeed;Qfeed=Qconc+QpermCfeed(1-RECOVERY)=

Cconc=

技術(shù)術(shù)語濃水的濃度沒有透過反滲透膜而離開反滲透系統(tǒng)的溶液的濃度物量58Cfeed(1-RECOVERY)=

CconcCfeed=1ppmCfeed(1-RECOVERY)=CconcCfe59提高系統(tǒng)回收率的方法方法一:增加濃水回流泵進(jìn)水濃水淡水0.15m3/h最小流量=300gph0.85m3/h1.0m3/h泵進(jìn)水回流濃水淡水0.15m3/h0.15m3/h0.3m3/h1.0m3/h最小流量=300gph回收率:15%

回收率:50%

提高系統(tǒng)回收率的方法方法一:增加濃水回流泵進(jìn)水濃水淡水0.60方法二:增加反滲透膜數(shù)量-為了增加系統(tǒng)回收率,可增加系統(tǒng)中反滲透膜的數(shù)量和段數(shù),以增加淡水產(chǎn)量.

備注:回收率增加,淡水水質(zhì)將下降

回收率減少,淡水水質(zhì)將提高反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜反滲透膜淡水濃水進(jìn)水提高系統(tǒng)回收率的方法方法二:增加反滲透膜數(shù)量-為了增加系統(tǒng)回收率,可增加系統(tǒng)61影響淡水產(chǎn)量的因素:-反滲透膜數(shù)量-反滲透膜特性-系統(tǒng)操作壓力-系統(tǒng)運(yùn)行溫度-進(jìn)水水質(zhì)影響淡水產(chǎn)量的因素:-反滲透膜數(shù)量-反滲透膜特性-系統(tǒng)62對于同一物質(zhì),進(jìn)水物質(zhì)濃度越高,滲透壓越高.2.對于同一濃度,進(jìn)水物質(zhì)分子量越小,滲透壓越高.MWOFSUCROSEMWOFORGANICS=B

OFORGANICSB

OFSUCROSEB

=滲透壓力

進(jìn)水水質(zhì)與的滲透壓力關(guān)系:對于同一物質(zhì),進(jìn)水物質(zhì)濃度越高,滲透壓越高.MWOFS63系統(tǒng)操作壓力對滲透通量的影響:Peff=Pop-rBPeff=有效壓力Pop=操作壓力

rB

=滲透壓反滲透系統(tǒng)操作壓力:10-40Bar若操作壓力降低,滲透通量也將減少.若操作壓力升高,滲透通量也將增加Qperm,act

Qperm,spec

Peff

Pspec

=實(shí)際滲透通量,有效壓力額定滲透通量,額定壓力系統(tǒng)操作壓力對滲透通量的影響:Peff=Pop-64系統(tǒng)操作溫度對反滲透膜的影響:1.反滲透膜運(yùn)行溫度:5-40oC.若操作溫度降低,滲透通量也將減少.若操作溫度升高,滲透通量也將增加.2.一般可粗略認(rèn)為:以25oC為基準(zhǔn),操作溫度上升/下降1oC,相應(yīng)膜元件滲透通量上升/下降3%溫度(oC)滲透通量GPDAG804OF系統(tǒng)操作溫度對反滲透膜的影響:1.反滲透膜運(yùn)行溫度:565SSSSSS100F0.25FPureWaterLayer10A純水層Na+NO3-Na+Cl-K+Cl-Ca+2Cl2-Zn+2Cl2-Ni+2SO4-2Al2+2(SO4-2)3Na3+SO4-3壓力溶液流動方向反滲透膜對無機(jī)鹽的作用1.依靠荷點(diǎn)排斥性一般純水膜表面都帶荷電,同時不同離子帶有不同電荷,反滲透膜會對各種離子產(chǎn)生荷電排斥性.2.依靠膜孔的篩選性最為重要SSSSSS100F0.25FPureWaterLaye66SSSSS100F0.25F壓力溶液流動方向最為重要100MW50MW1000MW750MW500MW反滲透膜對有機(jī)物的作用:1.有機(jī)物的脫除率主要決定于有機(jī)分子的大小和形狀;2.攜帶電荷的有機(jī)物,由于荷電排斥作用相對更難透過反滲透膜.SSSSS100F0.25F壓力溶液流動方向最為重要10067反滲透膜對正離子的脫鹽率

反滲透膜對正離子的脫鹽率68反滲透膜對負(fù)離子的脫鹽率

反滲透膜對負(fù)離子的脫鹽率69反滲透膜對其他物質(zhì)的脫除率

反滲透膜對其他物質(zhì)的脫除率70外殼材料中心管產(chǎn)水濃水ATD進(jìn)水進(jìn)水流道膜片膜片進(jìn)水流道膜外殼純水收集流道卷式反滲透膜元件外殼材料中心管產(chǎn)水濃水ATD進(jìn)水進(jìn)水流道膜片膜片進(jìn)水71

雙層復(fù)合膜剖視圖雙層復(fù)合膜剖視圖72

此

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RO膜表面放大8000倍后的圖像

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RO73反滲透預(yù)處理系統(tǒng)反滲透預(yù)處理系統(tǒng)74

水質(zhì)主要被以下三種物質(zhì)影響,因此需要了解并懂得他們:

總懸浮物質(zhì):砂,膠體,三價鐵等.

總?cè)芙夤绦挝?鈉離子,氯離子,鈣離子,兩價鐵等.

生物污染:細(xì)菌,熱原體,藻類等.

什么物質(zhì)影響水質(zhì)?水質(zhì)主要被以下三種物質(zhì)影響,因此需要了解并懂得他們:75自來水井水地表水懸浮物去除氯去除防止膜元件結(jié)垢

軟化器阻垢劑精處理

RO混床離子EDIUF

初級離子去除

單級RO陰陽離子交換床蒸餾水的儲存和配送

臭氧消毒熱水消毒化學(xué)消毒

雙/多介質(zhì)過濾器UF

活性炭過濾器化學(xué)品2.后處理系統(tǒng)預(yù)處理產(chǎn)水1.預(yù)處理系統(tǒng)自來水井水地表水懸浮物去除氯去除防止膜元軟化器精處理RO76目的:去除總懸浮物(TSS),降低RO設(shè)備進(jìn)水SDI值.典型過濾設(shè)備:雙/多介質(zhì)過濾器:去除總懸浮物(TSS)的能力達(dá)到20微米.每星期反沖洗一次或壓差達(dá)10psid進(jìn)行反沖洗.微濾/超濾膜:用以代替多介質(zhì)過濾器,提高RO系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì).5微米保安過濾器:過濾能力為每十英寸為5gpm.壓差達(dá)8psid時進(jìn)行更換過濾芯.預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)目的:去除總懸浮物(TSS),降低RO設(shè)備進(jìn)水SDI值.預(yù)處771.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI范圍:

反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI值:<5

反滲透最佳進(jìn)水SDI值:<3

2.SDI值的計(jì)算方法:

SDI＝100×（1-T0/T15）/15

T0:第一次測試所需時間(min)

T15:第二次測試所需時間(min)

預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)1.反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SDI范圍:

反滲透系統(tǒng)進(jìn)水SD78SDI

污染指數(shù)（SiltingDensityIndex,簡稱SDI）值，也稱之為FI（FoulingIndex）值，是水質(zhì)指標(biāo)的重要參數(shù)之一。它代表了水中顆粒、膠體和其他能阻塞各種水凈化設(shè)備的物體含量。通過測定SDI值，可以選定相應(yīng)的水凈化技術(shù)或設(shè)備。根據(jù)ASTM方法4189-95，這種方法在行業(yè)內(nèi)是公認(rèn)的。在反滲透水處理過程中，SDI值是測定反滲透系統(tǒng)進(jìn)水的重要標(biāo)志之一；是檢驗(yàn)預(yù)處理系統(tǒng)出水是否達(dá)到反滲透進(jìn)水要求的主要手段。它的大小對反滲透系統(tǒng)運(yùn)行壽命至關(guān)重要。SDI值是測量通過47mm直徑，0.45um孔徑膜的流速衰減。之所以選擇0.45um孔徑的膜，是因?yàn)樵谶@個孔徑下，膠體物質(zhì)比硬顆粒物質(zhì)（如沙子、水垢等）更容易堵塞膜。流速的衰減被轉(zhuǎn)換成1到100之間的數(shù)值，即SDI值。SDI值越低，水對膜的污染阻塞趨勢越小。從經(jīng)濟(jì)和效率綜合考慮，大多數(shù)反滲透廠家推薦反滲透進(jìn)水SDI值不高于5。

SDI

污染指數(shù)（SiltingDensityInd79SDI測量步驟:

1.

將測試膜片小心放在測試膜盒內(nèi)，用少許水潤濕膜片，擰緊“O”形密封圈，將膜盒垂直放置，還應(yīng)注意膜片有正反面的區(qū)別

2.

調(diào)節(jié)進(jìn)水壓力至2.1bar(30psi)并立即計(jì)量開始過濾500mL水樣的時間t0(通過連續(xù)不斷的調(diào)節(jié)，使進(jìn)水壓力始終保持不變)

3.

在進(jìn)水壓力為2.1bar(30psi)下連續(xù)過濾15分鐘

4.

15分鐘后繼續(xù)記錄過濾同樣500mL所需的時間t15，保留濾器上的膜片以便作進(jìn)一步的分析

5.

計(jì)算:

SDI＝100×（1-T0/T15）/15

實(shí)際證明:降低SDI15的一些預(yù)處理技術(shù)包括雙/多介質(zhì)過濾器(如石英砂和無煙煤)，超濾和微濾。

預(yù)處理一:過濾工藝基礎(chǔ)SDI測量步驟:

1.

將測試膜片小心放在測試80進(jìn)水出水

無煙煤碎石鋪在底層50-100%反沖洗膨脹空間

錳綠石砂或石英砂預(yù)處理一:雙介質(zhì)過濾法進(jìn)水出水無煙煤碎石鋪在底層50-100%反沖洗膨脹空81超濾膜過濾原理:

利用膜孔徑超濾膜應(yīng)用目的:用以代替多介質(zhì)過濾器,提高RO系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì).去除細(xì)菌,染料,大分子有機(jī)物,蛋白質(zhì),懸浮物,膠體物質(zhì).超濾膜的分類:

中空纖維式--外壓式,內(nèi)壓式卷式管式.在作為RO系統(tǒng)的預(yù)處理時,使用較多為外壓式中空纖維超濾膜.預(yù)處理一:超濾法超濾膜過濾原理:利用膜孔徑預(yù)處理一:超濾法82中空纖維超濾膜系統(tǒng)預(yù)處理一:超濾法中空纖維超濾膜系統(tǒng)預(yù)處理一:超濾法83目的:去除水中的余氯,以避免余氯對反滲透膜造成不可恢復(fù)的損害.氯和活性炭(C*)的反應(yīng):C*+HOCl--->CO+H++Cl-C*+2Cl2+2H2O--->4HCl+CO2氯和亞硫酸氫鈉的反應(yīng):Na2S2O5+H2O<--->2Na++2H