【水知识】反渗透设备技术详解
发布日期:2022/1/4 10:39:39
一．反渗透膜元件构型：
目前反渗透膜元件的构型主要有四种：平板式、管式、涡卷式和中空纤维式，但常用于水处理中的是涡卷式和中空纤维式两种。四种构型的膜元件各有其优缺点，它们之间各个方面的差异如下。
系统投资费用：管式、平板式＞中空纤维式、涡卷式；
设计灵活性：涡卷式＞中空纤维式＞平板式＞管式；
清洗方便性：平板式＞管式＞涡卷式＞中空纤维式；
系统占地面积：管式＞平板式＞涡卷式＞中空纤维式；
污堵的可能性：中空纤维式＞涡卷式＞平板式＞管式；
耗能：管式＞平板式＞中空纤维式＞涡卷式。
二．反渗透膜材料对比介绍：
按膜材料的化学组成大致可分为：醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺膜（复合膜）。
1、醋酸纤维素膜元件
醋酸纤维一般是用纤维素经脂化生成三醋酸纤维，再经二次水解生成一、二、三醋酸纤维的混合物。因其是一种脂类，会发生水解，使膜的性能受到损害；随着水解作用的加强，膜更易受到微生物侵袭；水解与温度和pH值有关，温度越高，水解速度越快；在酸性和碱性条件下，水解速度都较快，通常控制pH值范围在5~6之间。
2、复合膜元件
复合膜的主要支持结构是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物，表面无松散纤维并且坚硬光滑，由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松，不适合作为盐屏障层的底层，因而将微孔工程塑料聚砜浇注在非纺织物表面上，聚砜层表面的孔控制在大约15nm，屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺，厚度大约在0.2um。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。
3、复合膜与醋酸纤维素膜对比介绍:
(1) 化学稳定性：醋酸纤维素膜连续运行允许的pH值范围为4～6，清洗时允许pH值范围为3～7，pH值为5.7时水解速度最慢；复合膜连续运行允许的pH值范围一般为2～11，清洗时允许的pH值范围一般为1～12。
(2) 生物稳定性好：复合膜不易受微生物侵袭，而醋酸纤维素膜易受微生物侵袭。
(3) 复合膜的传输性能更好。
(4) 复合膜在运行中不会被压紧，因此产水量不随使用时间而改变，而醋酸纤维素膜在运行中会被压紧，因而产水量会不断下降。
(5) 复合膜的脱盐率基本不随使用时间而改变，而醋酸纤维素膜由于水解，脱盐率会不断下降。
(6) 醋酸纤维素膜的寿命一般仅3年，而复合膜有些已使用5年或者8年，性能仍完好如初。
三．反渗透设备系统介绍
1、反渗透设备进水要求
① 淤塞指数SDl 15<5；
② 浊度<1.0NTU；
③ 有机物含量<1.5；
④ 游离余氯：聚酰胺复合膜<0.1mg/L；乙酸纤维素膜0.2mg/L～1.0mg/L；
⑤ 操作温度：通常复合膜适用4℃～45℃；
⑥ 余氯含量<0.1mg/L；
⑦ 铁含量：溶氧>5mg/L时，Fe<0.05；
⑧ 二氧化硅含量：浓水中SiO2<100等。
若是上述目标某一项或几项不合格时，会对反渗透膜形成以下影响：
1、反渗透膜受金属氧化物污染；
2、胶体污染；
3、RO反渗透膜结垢；
4、悬浮物污堵RO反渗透膜；
5、有机物及微生物等污染，招致出水COD升高。
2、设备安装要求
设备安装时，在装卸膜元件的一侧，应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间，以满足换膜、检修的要求。设备不能安置在多尘、高温、振动的地方，一般应安装于室内，避免阳光直射，环境温度低于4℃时，必须采取防冻措施。
设备应设有化学清洗系统或接口，以便定期进行清洗。
3、反渗透保护系统
反渗透设备应有防止水锤冲击的保护措施；膜元件渗透水侧压力不得高于浓缩水侧压力0.03MPa；设备关机时，应将膜内的浓缩水冲洗干净；停机时间超过一个月以上时，应注入保护液进行保护。
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