反滲透水處理設(shè)備廠家制備原理
反滲透水處理設(shè)備通常由原水預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透純化系統(tǒng)、超純化后處理系統(tǒng)三部分組成。預(yù)處理的目的主要是使原水達(dá)到反滲透膜分離組件的進(jìn)水要求,保證反滲透純化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。反滲透膜系統(tǒng)是一次性去除原水中98%以上離子、有機(jī)物及*微生物(理論上)經(jīng)濟(jì)高效的純化方法。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),以滿足不同用途的水質(zhì)指標(biāo)要求。
工作原理
反滲透是精密的膜法液體分離技術(shù),在進(jìn)水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓,當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力加于濃溶液側(cè)時(shí)水分子自然滲透的流動(dòng)方向就會(huì)逆轉(zhuǎn),進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部份通過(guò)反滲透膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水;反滲透設(shè)備能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機(jī)物,但允許水分子透過(guò),反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98%,它們廣泛用于工業(yè)純水及電子超純水制備,飲用純凈水生產(chǎn),鍋爐給水等過(guò)程,在離子交換前使用反滲透設(shè)備可大幅度降底操作用水和廢水的排放量。
反滲透水處理設(shè)備廠家預(yù)處理
反滲透水處理設(shè)備的預(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脂過(guò)濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機(jī)械顆粒雜質(zhì)、鐵銹及大的膠狀物等污染物,保護(hù)后續(xù)過(guò)濾器,其特點(diǎn)是納污量大, 價(jià)格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機(jī)物、膠體,保護(hù)聚酰胺反滲透復(fù)合膜免遭余氯氧化。軟化樹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,提高水的回收率。
反滲透
反滲透(Reverse Osmosis,簡(jiǎn)稱RO)是以壓力差為推動(dòng)力的一種高新膜分離技術(shù),具有一次分離度高、無(wú)相變、簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)。反滲透膜“孔徑”已小至納米(1nm=10-9m),在掃描電鏡下無(wú)法看到表面任何“過(guò)濾”小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下,水分子可反滲透通過(guò)RO半透膜,產(chǎn)出純水,而原水中的大量無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。
通常當(dāng)原水電導(dǎo)率<200μS/cm時(shí),一級(jí)RO純水電導(dǎo)率≤5μs/cm,符合實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于原水電導(dǎo)率高的地區(qū),為節(jié)省后續(xù)混床離子交換樹脂更換成本,提高純水水質(zhì),客戶可考慮選擇二級(jí)反滲透純化系統(tǒng),二級(jí)RO純水電導(dǎo)率約1~5μS/cm,與原水水質(zhì)有關(guān)。 反滲透的原理作用: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的穿過(guò)半透膜,向濃溶液側(cè)流動(dòng),濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個(gè)壓力差,達(dá)到滲透平衡狀態(tài),此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí),濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng),此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反,這一過(guò)程稱為反滲透。
反滲透一般自來(lái)水或地下水經(jīng)一級(jí)反滲透水處理設(shè)備處理后,產(chǎn)水電導(dǎo)率<10μS/cm,經(jīng)二級(jí)反滲透水處理設(shè)備后產(chǎn)水電導(dǎo)率 <5μS/cm甚至更低,在反滲透水處理設(shè)備系統(tǒng)后輔以離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備可以制備超純水,使電阻率達(dá)到18兆歐姆(電導(dǎo)率=1/電阻率)是反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過(guò)反滲透膜(一種半透膜)而分離出來(lái)與滲透方向相反,可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對(duì)象是溶液中的離子范圍。
超純化后
混床離子交換純化柱
混床離子交換純化柱由陰離子交換樹脂和陽(yáng)離子交換樹脂按比例混合而成。陽(yáng)離子交換樹脂用其H+交換去除水中的陽(yáng)離子,陰離子交換樹脂用其OH-交換去除水中的陰離子,在混床樹脂中被交換出來(lái)的H+和OH-結(jié)合生成H2O,因此混床離子交換純化柱可用來(lái)深度去除RO純水中尚存的微量離子。小型實(shí)驗(yàn)室超純水器中的混床離子交換純化柱通常為一次性使用?;齑搽x子交換純化柱采用*核級(jí)混床樹脂,其產(chǎn)水電阻率可18.2MΩ.cm。
EDI裝置
連續(xù)電去離子EDI(Electrodeionization的縮寫),是利用混床離子交換樹脂吸附給水中的陰陽(yáng)離子,同時(shí)這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下分別透過(guò)陰陽(yáng)離子交換膜而被連續(xù)去除的過(guò)程。這一新技術(shù)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的離子交換(DI),產(chǎn)出10MΩ.cm以上的超純水。EDI深度除鹽的大優(yōu)點(diǎn)是可*穩(wěn)定運(yùn)行,無(wú)需用酸堿再生陰陽(yáng)樹脂,十分適合造水量100L/h以上的超純水*制備系統(tǒng),水質(zhì)穩(wěn)定,并將大大降低運(yùn)行成本,TOC也將更低更穩(wěn)定。EDI裝置通常的產(chǎn)水電阻率約15~18MΩ.cm。
除熱原超濾膜
超濾除熱原已廣泛用于現(xiàn)代制藥行業(yè)。超濾(Ultrafiltration,縮寫“UF”)膜的孔徑介于反滲透和微濾之間(約0.01~0.1μm),通常用小截留分子量來(lái)表示。除熱原超濾膜采用截留分子量為5000道爾頓的聚砜膜,可*去除水中熱原(其小分子量通常大于7000)及各類微生物。
紫外線殺菌燈
紫外線殺菌燈采用254nm波長(zhǎng)的紫外線照射殺菌,可有效破壞微生物的DNA分子,使之形成TT兩聚體而無(wú)法繁殖,是空氣、水安全有效的常用滅菌方法。TOC紫外消解器采用可同時(shí)產(chǎn)生185nm/254nm雙波長(zhǎng)的紫外線燈管,其中185nm紫外線在空氣中可產(chǎn)生臭氧而殺菌除味,在水中會(huì)產(chǎn)生氫氧自由基,可將純水中微量有機(jī)物迅速氧化為CO2,達(dá)到去除TOC的目的。
終端過(guò)濾器
孔徑0.22um的終端過(guò)濾器可*濾除細(xì)菌、真菌及孢子、樹脂碎片及一切微米級(jí)污染物。終端過(guò)濾器形式有中空纖維式、PP桶過(guò)濾器、囊式過(guò)濾器、針頭式濾器等,膜材質(zhì)有聚丙烯、尼龍、聚偏氟乙烯等。
實(shí)驗(yàn)室
HPLC、TOC分析、原子吸收光譜、離子色譜分析、質(zhì)量光譜分析、微量金屬測(cè)定、鑒定用溶量配制、微生物學(xué)分析、組織培養(yǎng)、樣品稀釋、鑒定用玻璃器皿洗滌、及TCEP和TCEI系列適用范圍、DNA測(cè)序、PCR和電泳、試管培養(yǎng)抗體制取等。普通的定性分析、尿分析、組織檢查、寄生蟲檢查、玻璃器具清洗:檢查室的分析,微生物檢查;各自動(dòng)化設(shè)備的分析用水、沖洗用水、理化性分析,高精度儀器清洗;血液、血清檢查,質(zhì)譜分析、原子吸收等用水;AA、ICP細(xì)胞培養(yǎng),氣相色譜分析,組織培養(yǎng)基的配制等用水;低波長(zhǎng)的HPLC、TOC、IC、GC/MS、IVF中的細(xì)胞培養(yǎng),氨基酸分析,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),PCR、基因研究及細(xì)胞培養(yǎng)等用水。
基本原理
當(dāng)純水與鹽水兩種不同溶液被一半透膜間時(shí),濃度較低的純水會(huì)往鹽水方面滲透,平衡狀態(tài)所產(chǎn)生的液位差稱為滲透壓。如果在鹽水面施加足夠大的壓力(即大于滲透壓),此時(shí)水的流動(dòng)方向相反,該現(xiàn)象稱之為反滲透。(Reverse Osmosis)。
技術(shù)介紹
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,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)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來(lái)。 RO膜過(guò)濾后的純水電導(dǎo)率 5 s/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)(GB682—92)。
注意事項(xiàng)
使用反滲透系統(tǒng)時(shí),尤其應(yīng)注意原水預(yù)處理。為了避免堵塞反滲透系統(tǒng),原水應(yīng)經(jīng)預(yù)處理以消除水中的懸浮物,降低水的濁度;此外,還應(yīng)進(jìn)行殺菌以防微生物的孽生長(zhǎng)大。 由于反滲透對(duì)原水中的懸浮物的要求很高,所以常用一種水質(zhì)對(duì)受懸浮物污染情況的污染指數(shù)來(lái)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。此法實(shí)質(zhì)上是測(cè)定反滲透系統(tǒng)受水中懸浮物的污堵的情況。進(jìn)入反滲透系統(tǒng)水的污染指數(shù)以不大于5為宜,建議值一般小于3。預(yù)處理時(shí)還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的pH值。各種半透膜都有其適宜的運(yùn)行pH值,故需按反滲透膜的要求,調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH值。預(yù)處理時(shí)還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的,但溫度過(guò)高會(huì)加快醋酸纖維素膜的水解速度,且使有機(jī)膜變軟,易于壓實(shí)。所以,對(duì)于有機(jī)膜來(lái)說(shuō),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。 反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進(jìn)行分離的,具體特點(diǎn)如下:
1、在常溫不發(fā)生相變的條件下,可以對(duì)溶質(zhì)和水進(jìn)行分離,適用于對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮,并且與有相變化的分離方法相比,能耗較低。
2、反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。
3、較高的脫鹽率和水回用率,可截留粒徑幾個(gè)納米以上的溶質(zhì)。
4、利用低壓作為膜分離動(dòng)力,因此分離裝置簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)和自控簡(jiǎn)便,現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
反滲透(RO)技術(shù)是一種高效節(jié)能技術(shù)。它依靠壓力推動(dòng)將水和離子分離,從而達(dá)到純化和濃縮的目的。該過(guò)程無(wú)相變,一般不需加熱,能耗低,具有運(yùn)行成本低,無(wú)污染,操作方便運(yùn)行可靠,產(chǎn)水水質(zhì)高等諸多優(yōu)點(diǎn),而成為海水和苦咸水淡化節(jié)能的技術(shù)。已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業(yè)。反滲透技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)中shou選的水處理技術(shù)。反滲透(RO)技術(shù)成為膜分離技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。
( 1 )可以從海水或苦咸水中提取淡水;
( 2 )容易去除有機(jī)物、細(xì)菌和膠體及溶于水中的其它雜質(zhì),獲得高純度的水;
( 3 )由于反滲透過(guò)程是一個(gè)物理過(guò)程,沒(méi)有相變,因而節(jié)能;
( 4 )操作簡(jiǎn)單,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,節(jié)省勞力;
( 5 )結(jié)構(gòu)緊湊,占地小,從而降低費(fèi)用;
( 6 )作為一種濃縮方法,能回收溶解在溶液中有價(jià)值的成份。
清洗保養(yǎng)
反滲透設(shè)備的清洗有兩種方式,在線清洗和離線清洗。
一、在線清洗
在線清洗是指對(duì)反滲透裝置整體進(jìn)行清洗,膜元件不用拿出壓力容器,通常在較大系統(tǒng)中設(shè)計(jì)使用。此清洗方式操作簡(jiǎn)單方便,時(shí)間短,但容易造成清洗不*,效果不理想。當(dāng)反滲透裝置污染較輕時(shí)可采用此方法。
二、離線清洗
離線清洗是指將膜元件從反滲透壓力容器中卸下,裝入清洗設(shè)備中進(jìn)行清洗,通常一次清洗數(shù)量不超過(guò)6支。此清洗方式操作簡(jiǎn)單方便,清洗*、效果佳。但膜元件較多時(shí),清洗時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)反滲透污染較嚴(yán)重或在線清洗效果差時(shí)可采用此方法。
三 、EDI 清洗
隨著工作時(shí)間的累積,需要對(duì)EDI模塊進(jìn)行清洗及消毒,這是因?yàn)椋?/p>
1. 硬度或金屬結(jié)垢,主要產(chǎn)生在濃水室內(nèi)
2.在離子交換樹脂或膜形成無(wú)機(jī)物污垢(例如,硅)
3.在離子交換樹脂或膜形成有機(jī)物污垢
4.EDI模塊和系統(tǒng)管道及其它部件的生物污垢
5.以上所有情況一起出現(xiàn)