工作原理
反滲透原理:把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè),中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜向濃溶液側(cè)流動(dòng),形成滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力,濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng),這一過(guò)程稱為反滲透。RO 反滲透膜孔徑小至納米級(jí),在一定壓力下,H?O 分子可通過(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),從而實(shí)現(xiàn)純水和濃縮水的分離。
設(shè)備組成
預(yù)處理系統(tǒng):通常由聚丙烯纖維(PP)過(guò)濾器和活性炭(AC)過(guò)濾器組成,對(duì)硬度較高的原水還需加裝軟化樹(shù)脂過(guò)濾器。PP 濾芯可去除原水中 5μm 以上的機(jī)械顆粒雜質(zhì)、鐵銹及大的膠狀物等污染物。AC 活性炭濾芯可吸附原水中余氯和部分有機(jī)物、膠體。軟化樹(shù)脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子,防止后續(xù) RO 膜表面結(jié)垢堵塞。
反滲透純化系統(tǒng):是設(shè)備的核心部分,主要由反滲透膜組件、高壓泵等組成。在高于原水滲透壓的操作壓力下,水分子通過(guò) RO 半透膜產(chǎn)出純水,原水中的大量無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物、膠體、微生物等被 RO 膜截留。
超純化后處理系統(tǒng):通過(guò)多種集成技術(shù)進(jìn)一步去除反滲透純水中尚存的微量離子、有機(jī)物等雜質(zhì)。例如混床離子交換純化柱,由陰離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按比例混合而成,可深度去除 RO 純水中的微量離子;EDI 裝置可連續(xù)去除水中的陰陽(yáng)離子,產(chǎn)出高純度超純水;還有除熱原超濾膜、紫外線殺菌燈、終端過(guò)濾器等,可去除水中的熱原、微生物,濾除微米級(jí)污染物。
性能特點(diǎn)
脫鹽率高:反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于 98%,能有效去除水中的各種鹽分,使產(chǎn)水達(dá)到較高的純度。
雜質(zhì)去除范圍廣:可阻擋所有溶解性鹽及分子量大于 100 的有機(jī)物,還能去除膠體、細(xì)菌、病毒等微生物,以及熱原等雜質(zhì)。
無(wú)相變:在常溫下進(jìn)行分離,適用于對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮,與有相變化的分離方法相比,能耗較低。
操作簡(jiǎn)便:利用低壓作為膜分離動(dòng)力,分離裝置簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)和自控簡(jiǎn)便,現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生。
水回用率高:可實(shí)現(xiàn)較高的水回用率,在一定程度上節(jié)約水資源,降低運(yùn)行成本。
應(yīng)用領(lǐng)域
電力工業(yè):用于鍋爐補(bǔ)給水、冷卻水等,可防止鍋爐結(jié)垢和腐蝕,提高鍋爐的熱效率和使用壽命。
電子工業(yè):為半導(dǎo)體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水、配方用水等提供高質(zhì)量的純水,滿足電子元器件生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)的高要求。
食品工業(yè):應(yīng)用于配方用水、生產(chǎn)用水、飲料用水的凈化等,確保食品的質(zhì)量和安全。
制藥行業(yè):可用于工藝用水、制劑用水、注射用水、無(wú)菌水制備等,保障藥品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。
海水淡化:適用于海島地區(qū)、沿海缺水地區(qū)、船舶、海水油田等生產(chǎn)生活用水的淡化,將海水轉(zhuǎn)化為可飲用的淡水。
運(yùn)行參數(shù)
SDI(污染指數(shù)):進(jìn)水的 SDI 需小于 5,建議值一般小于 3,以防止懸浮物堵塞反滲透系統(tǒng)。
pH 值:不同的反滲透膜有其適宜的運(yùn)行 pH 值范圍,一般在 2 - 11 之間。
水溫:對(duì)于有機(jī)膜,通常將溫度控制在約 20 - 40℃范圍內(nèi)為宜,復(fù)合膜溫度控制在約 5 - 45℃范圍內(nèi)為宜。
回收率:一般在 60% - 80% 左右,具體數(shù)值會(huì)因原水水質(zhì)、設(shè)備配置等因素而有所不同。
維護(hù)保養(yǎng)
定期更換濾芯:根據(jù)設(shè)備使用情況和廠家推薦周期,定期更換預(yù)處理系統(tǒng)中的濾芯,如 PP 濾芯、活性炭濾芯等,以保證過(guò)濾效果。
清洗設(shè)備:定期對(duì)反滲透設(shè)備進(jìn)行清洗,去除設(shè)備內(nèi)部的雜質(zhì)、污垢和微生物,防止膜表面污染和結(jié)垢,可使用專用清洗劑按照說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行操作。
檢查設(shè)備密封性:定期檢查設(shè)備的密封件是否完好,如有損壞及時(shí)更換,確保設(shè)備的密封性,避免漏水和壓力損失。
檢查設(shè)備壓力:定期檢查設(shè)備的壓力表,確保設(shè)備在正常壓力范圍內(nèi)運(yùn)行,壓力過(guò)高或過(guò)低都可能影響設(shè)備的性能和壽命。
