反渗透系统讲义课件.ppt

1、 反反渗渗地表水海 水河 水地下水废 水浓水回收产水回收超纯水超纯水半导体、液晶产业用水纯水纯水锅炉用水各种工业过程工艺用水水的精制水的精制软化去除农药等有机物 饮用水饮用水海水淡化、苦咸淡化食品、饮料行业纯净水废水回用废水回用循环冷却用水工业及市政废水回用 浓缩分离浓缩分离各种有用物质的分离、回收、精制、浓缩等如下图所示如下图所示由于渗透膜是只允许小分子由于渗透膜是只允许小分子(或小部分或小部分离子离子)通过通过.如果渗透膜两边的小分子浓如果渗透膜两边的小分子浓度不同度不同,渗透膜两边将产生位能差异渗透膜两边将产生位能差异.较较稀溶液拥有较高位能稀溶液拥有较高位能(1 1),),而较浓溶而较

2、浓溶液拥有较低位能液拥有较低位能(2 2).).水分子便由高位水分子便由高位能侧向低位能侧迁移直至位能达到平衡能侧向低位能侧迁移直至位能达到平衡.即即渗透膜的渗透过程渗透膜的渗透过程rrh=(1 1 -2 2)1 1=较稀溶液的位能较稀溶液的位能2 2=较浓溶液的位能较浓溶液的位能稀溶液稀溶液rh 渗透渗透膜膜浓溶液浓溶液溶液会升高溶液会升高至此点至此点,以达以达到压力平衡到压力平衡正常的渗透过程是水由稀溶液通过渗透膜流向浓溶液 稀溶液稀溶液渗透膜 浓溶液浓溶液液体升至此点液体升至此点,达到了渗透压达到了渗透压平衡平衡rhrrh=(2 2 -1 1)稀溶液稀溶液反渗透膜反渗透膜浓溶液浓溶液外来

3、压力P (2 2 -1 1)-反渗透过程是利用外来压力反渗透过程是利用外来压力强行将水分子强行将水分子从浓溶液侧经过反渗透膜逆流向较稀溶液侧从浓溶液侧经过反渗透膜逆流向较稀溶液侧.的挤压过程的挤压过程.反渗透膜分离层反渗透膜分离层反渗透膜支撑层反渗透膜支撑层淡水浓水进水CavgCconcCpermCfeed高压泵高压泵CfeedCpermCconcCavg进水浓度进水浓度淡水浓度淡水浓度浓水浓度浓水浓度平均浓度平均浓度模拟反渗透机二级处方法一:增加浓水回流泵进水浓水淡水 0.15 m3/h最小流量=300gph0.85 m3/h1.0 m3/h泵进水回流浓水淡水 0.5 m3/h0.5 m3/

4、h1.0 m3/h0.7 m3/h回收率:15%回收率:50%备注备注:回收率增加回收率增加,淡水水质将下降淡水水质将下降 回收率减少回收率减少,淡水水质将提高淡水水质将提高最小流量=300gph方法二:增加反渗透膜数量-为了增加系统回收率为了增加系统回收率,可增加系统中反渗透膜可增加系统中反渗透膜的数量和段数的数量和段数,以增加淡水产量以增加淡水产量.反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜反渗透膜淡水浓水进水提提高高系系统统回回收收率率的的方方法法影响产水量的因素:-反渗透膜数量反渗透膜数量-反渗透膜特性反渗透膜特性-系统操作压力系统操作压力-系统运行温度系统运行温度-进水水质进水水质系统

5、操作压力对产水量的影响系统操作压力对产水量的影响:P eff=P op-rBP eff=有效压力P op=操作压力 rB=渗透压反渗透系统操作压力反渗透系统操作压力:1MPa若操作压力降低若操作压力降低,产水量产水量也将减少也将减少.若操作压力升高若操作压力升高,产水量产水量也将增加也将增加Q perm,act Q perm,spec P eff P spec =实际渗透通量,有效压力额定渗透通量,额定压力 系统操作温度对产水量的影响系统操作温度对产水量的影响:1.反渗透膜运行温度反渗透膜运行温度:5-40C.若操作温度降低若操作温度降低,产水产水量也将减少量也将减少.若操作温度升高若操作温度

6、升高,产水量产水量也将增加也将增加.2.一般可粗略认为一般可粗略认为:以以25C为基准为基准,操作操作温度上升温度上升/下降下降1 C,相应产水量上升相应产水量上升/下降下降3%02000400060008000100001200014000010203040渗渗透透通通量量 GPDAG804OFBusiness Confidential25自来水井水地表水悬浮物去除氯去除防止膜元件结垢 软化器 阻垢剂精处理 RO 混床离子 EDI 初级离子去除 单级RO 阴阳离子交换床 蒸馏水的储存和配送 臭氧消毒 热水消毒 化学消毒 双/多介质过滤器 UF 活性炭过滤器 化学品2.后处理系统后处理系统预处

7、理产水1.预处理系统预处理系统图1.淤积指数测量仪2.1bar15分钟后测量膜直径47mm孔径0.45m预处理产水开始500毫升所需时间t0最后500毫升所需时间t15稳压阀进水进水出水出水 无烟煤无烟煤碎石铺在底层碎石铺在底层25%-50%反反冲洗膨胀空间冲洗膨胀空间 锰绿石砂或石英砂锰绿石砂或石英砂 预处理一预处理一:双介质过滤法双介质过滤法预处理一预处理一:超滤法超滤法中中空空纤纤维维超超滤滤膜膜系系统统预处理一预处理一:超滤法超滤法出水出水进水进水颗粒状活性颗粒状活性炭炭(椰壳椰壳)25%-50%反反冲洗膨胀空间冲洗膨胀空间预处理二预处理二:活性炭过滤法活性炭过滤法F加注点应位于以下设

8、备前面加注点应位于以下设备前面:保安过滤器,静态混合器,高压泵.F加注量加注量:4-6倍进水氯浓度.10-16倍进水氯胺浓度.F同时可抑制来自活性炭过滤器的微生同时可抑制来自活性炭过滤器的微生物物.F通过通过ORP仪表或氯仪表来检测水中氯仪表或氯仪表来检测水中氯含量含量.预处理二预处理二:亚硫酸氢钠加药法亚硫酸氢钠加药法进水进水树脂床树脂床50%反冲反冲膨胀空间膨胀空间出水出水絮絮凝凝剂剂4%硅硅垢垢10%膜膜片片降降解解18%有有机机物物吸吸附附11%无无机机胶胶体体14%生生物物污污染染34%机机械械损损伤伤4%其其他他的的无无机机盐盐结结垢垢和和污污染染5%影响反渗透性能的因素分析影响反

9、渗透性能的因素分析 经过大量膜元件的解剖分析证明经过大量膜元件的解剖分析证明:在脱盐和废水回用中，生物污染是导致反渗在脱盐和废水回用中，生物污染是导致反渗透系统污堵最普遍的现象透系统污堵最普遍的现象.主要沉积污染膜的清洗和消毒膜的清洗和消毒u 污污 染染 物物 实实 例（一）例（一）一段进水段一段进水段颗粒污染颗粒污染u 污污 染染 物物 实实 例（二）例（二）颗粒颗粒+有机有机物污染物污染的膜的膜元件元件u 污污 染染 物物 实实 例（三）例（三）碳酸钙结垢碳酸钙结垢的膜元件的膜元件u 污污 染染 物物 实实 例（四）例（四）金属氧化物污金属氧化物污染染的膜元件的膜元件u 污污 染染 物物

10、实实 例（五）例（五）隔网涌出隔网涌出的的膜元件膜元件u 污污 染染 物物 实实 例（六）例（六）隔网涌出隔网涌出的的膜元件膜元件u 污污 染染 物物 实实 例（七）例（七）聚丙烯酸铁聚丙烯酸铁污染的污染的膜元膜元件件u 污污 染染 物物 实实 例（八）例（八）有机物有机物+无无机盐结垢污机盐结垢污染染的的膜元件膜元件u 污污 染染 物物 实实 例（九）例（九）污染物取样污染物取样u 污污 染染 物物 实实 例（十）例（十）污染物分析污染物分析u 污污 染染 物物 实实 例（十一）例（十一）爆破的膜元件爆破的膜元件u 污污 染染 物物 实实 例（十二）例（十二）隔网上的污染隔网上的污染物物铁胶

11、体铁胶体钙的硅的药药剂剂膜膜专专用用对对控控制制铁、铁、铝铝及及重重金金属属污污染染物物特特别别有有效效进进水水侧侧铁铁浓浓度度允允许许达达8.0ppm 能能有有效效抑抑制制硅硅的的聚聚合合与与沉沉积积CHC-802是是一一种种高高效效液液体体阻阻垢垢剂。剂。可可与与有有机机絮絮凝凝剂剂并并用，用，能能用用于于生生产产饮饮用用水水有有效效控控制制碳碳酸酸钙、钙、硫硫酸酸钙、钙、硫硫酸酸钡钡结结垢垢CHC-803是是一一种种高高效效阻阻垢垢分分散散剂，剂，能能有有效效控控制制碳碳酸酸钙钙结结垢，垢，在在不不加加酸酸的的条条件件下下LSI最最大大允允许许值值为为3.2.同同时时在在很很大大的的浓浓度度范范围围内内有有效效的的控控制制硫硫酸酸钙、钙、硫硫酸酸钡、钡、硫硫酸酸锶锶的的结结垢垢倾倾向，向，在在高高含含盐盐量、量、高高回回收收率率系系统统中中表表现现卓卓越越膜膜专专用用膜膜专专用用药药剂，剂，用用于于去去除除金金属属氧氧化化物、物、碳碳酸酸钙钙和和其其他他类类型型的的结结垢垢CHC-613是是一一种种用用于于去去除除油、油、有有机机物物以以及及生生物物黏黏膜膜的的液液体体药药剂，剂，适适用用于于所所有有品品牌牌的的芳芳香香聚聚酰酰胺胺膜膜和和醋醋酸酸膜，膜，当当温温度度升升高高时时效效果果更更好好