⑴ 反渗透的工作原理是什么意思
当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
工作原理
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。
⑵ 反渗透系统是什么原理
反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。
反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为:
N=Kh(Δp-Δπ)
式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:
π=iCRT
式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水;水的软化处理;废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外,反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果,能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%。因此,不仅节约费用,而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。
基本原理编辑
把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压,渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度,与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜,并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内,各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为:第一步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;第二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层;第三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中,一般假设第一步、第三步进行的很快,此时透过速率取决于第二步,即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性,使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力,不仅取决于扩散系数,并且决定于其在膜中的溶解度。
优先吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时,其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有机物质,可使其表面张力减小,但溶入某些无机盐类,反而使其表面张力稍有增加,这是因为溶质的分散是不均匀的,即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同,这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时,若膜的化学性质使膜对溶质负吸附,对水是优先的正吸附,则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下,将通过膜表面的毛细孔,从而可获取纯水。
氢键理论
在醋酸纤维素中,由于氢键和范德华力的作用,膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域,而大分子之间完全无序的为非晶相区域,水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方,水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后,会引起水分子熵值的极大下降,形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里,结合水的占有率很低,在孔的中央存在普通结构的水,不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水,并以有序扩散方式迁移,通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下,溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键,而原来水分子形成的氢键被断开,水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键,于是通过一连串的氢键形成与断开,使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水,水分子能够畅通流出膜外。
⑶ 详解反渗透的结构,工作原理
反渗透是本水处理系统中最主要的脱盐装置,利用反渗透膜的选择透版过特性除去水中绝大部分可权溶性盐分、有机物及微生物等。
反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.75%。
预处理出水进入反渗透处理系统,在高压泵提供的满足反渗透运行的压力作用下,大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜,经收集后成为产品水,通过产水管道进入后续设备;水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中,由浓水管排出。在反渗透装置停运时,由程序控制自动冲洗3~5分钟,以免浓水侧污染物、盐分等沉积在膜表面,使反渗透膜在停机时能够得到有效的保养。
反渗透膜经过长期运行后,会积累某些难以冲洗的污垢,如有机物、无机盐结垢等,造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除,以恢复反渗透膜的性能。
⑷ ro反渗透设备的工作原理是啥
ro反渗透设备的工作原理:
君浩环保ro反渗透设备利用半透膜去除水中的可溶性固体、有机物、胶体及细菌。原水在一定压力差下被推送至ro膜处,通过膜上的小孔,收集得到纯水。
⑸ 反渗透膜的工作原理
反渗透膜是什么:
反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是水处理系统内中最重要的元件之一,反渗透膜也容可以叫ro膜或者逆渗透膜,它利用的是溶液的渗透技术,只不过它与常规的渗透技术是高刚相反了,它是以压力差为推动力,从溶液中分离出杂质的膜分离操作。反渗透膜它的结构可以分为两大类非对称膜和均相膜。
东丽反渗透膜的原理:
反渗透就是在浓溶液侧施加大于溶液渗透压的压力,迫使水分子逆向(与自然渗透方向相反)通过半透膜进入稀溶液的过程,由于在反渗透过程中,浓溶液侧的水分子通过半透膜流向稀溶液,而绝大部分溶质(溶解性固体)却无法透过膜,被截留下来。故浓溶液被进一步浓缩或者说脱水,稀溶液被稀释纯化或者说脱盐。
⑹ 反渗透原理的工作原理
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不内能透过溶质的容薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中,用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除,以获得高质量的纯净水。
⑺ 反渗透的作用
反渗透(RO)工作原理:
反渗透(Reverse Osmosis)简称RO,是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围,无需化学品及可有效脱除水中盐份,系统除盐率一般为98%以上。所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式,也已成为了主流的预脱盐工艺。
技术要求与性能指标
SDI(污染指数) <5
PH值 2-11
脱盐率 95-99%
出水PH值 5-7
余氯(mg/l) <0.1
水温 4-45°C
回收率 60-80%
反渗透(RO)设备的特点:
反渗透装置是当前广泛使用的一种水处理设备,它具有体积小、能耗低、运行费用少,自动化程度高,无酸碱排放等优点。反渗透技术是当今世界上最行进、最有效、最节能的膜分离技术,与前置预处理系统配套使用,具有工艺先进、操作简便、运行费用低、无污染、维护方便等优点;利用高压泵的加压,反渗透膜的截留,可有效去除水中固体溶解物、有机物、胶体、微生物以及细菌等杂质。具有应用范围广、主动化程度高、占地少、能耗低、出水水质好等优点。 根据不同行业用水需求,采用单级反渗透或单级反渗透脱盐工艺。以此达到行业用水标准。
用户需知:
①用户应提供原水化验的详细资料,以便我公司据以进行相关选型及排列计算。
②用户应说明产水的水质要求,用途,产水量。
③我公司备有多种型号的压力容器,膜,配件等,若用户特别说明,将尽力满足要求。
④我公司对设计、销售的设备提供安装调试及对用户操作运行人员的培训。
⑤我公司对用户实行设备一年保修,终身服务的原则,均建立档案,进行跟踪服务,确保质量水平
反渗透(RO)设备的应用范围:
电子工业用水 集成电路、硅晶片、显示管等电子元器件冲洗水
制药行业用水 大输液、针剂、片剂、生化制品、设备清洗等
化工行业工艺用水 化工循环水、化工产品制造等
电力行业锅炉补给水 火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统
食品工业用水 饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒、保健品等
海水、苦咸水淡化 海岛、舰船、海上钻进平台、苦咸水地区
饮用纯净水 房产物业、社区、企事业单位等
其它工艺用水 汽车、家电涂装、镀膜玻璃、化装品、精细化学品等
⑻ 反渗透纯净水设备工作原理
3.2.1 石英砂过滤器
原水进入该滤器进行简单的机械过滤,主要去除水中悬浮物、胶体等大颗粒杂质,当进水压力和出水压力差超过10Psi(0.7kg/cm2)或出水SDI>5时,需要进行反洗。一般情况下,每天运行和停机前反洗一次。填装石英砂时请按图3-2 或者制水流程图所示顺序填装。
3.2.2 活性炭过滤器
活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过化学法活化或物理法活化制成的。它有非常多的微孔和巨大的比表面积,因而具有很强的物理吸附能力,能有效地吸附水中的有机污染物,主要去除原水中的有机物,余氯,气味,色度等,因氯可使RO膜分解,缩短RO膜的寿命,所以本装置主要是用来吸收余氯,以使原水中余氯≤0.1mg/l,有效的保护RO膜件不受氯的损害。活性炭更换,主要视原水中余氯含量而定。一般情况下,每天反冲洗一次。填装活性炭时请按图3-2或者制水流程图所示顺序填装。
3.2.3 保安过滤器
在水处理中保安过滤器的作用主要是去除浊度1度以上的细小微粒,来满足后续工序对进水的要求;其具有以下特点:能有效去除水中的悬浮物、铁锈;可承受较高的过滤压力;独特的深层网孔结构使滤芯有较高的容渣负荷能力;滤芯可用多种材质制作,以适应各种流体过滤的需要;外形体积小,过滤面积大,阻力小,使用寿命长;设置在一级多级泵之前,能有效阻挡活性炭微粒,保证RO膜和多级泵的安全。保安过滤器填料见图3-2或者制水流程图所示。
3.2.4 反渗透装置
反渗透装置是采用膜分离手段来去除水中的离子、有机物、胶体微粒、细菌等杂质,使水达到脱盐纯化的目的。其原理是在外界压力作用下浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散具有半透功能,RO膜性能的影响主要有进水压力和进水温度、进水PH值、进水盐浓度等外界条件。(见图3-3 RO膜工作示意图),原水在足够的压力下,通过渗透膜(RO膜)而变成纯水,没有通过膜的水,其溶解物、悬浮物的浓度逐渐增大,作为浓水排出。以此原理制成反渗透装置(RO装置)。
图3-3 RO膜工作示意图
3.2.5 其他可选装置
(1) 软水器
软水器是一种去除水中钙、镁离子,降低水中硬度离子含量的设备。全自动软水器就是将水处理运行及再生的的每一个步骤实现自动控制,并采用时间、流量或其他感应器等方式来启动再生。通常一个全自动软水器软水过程由下列步骤组成,原水在一定的压力、流量下,经装有离子交换树脂的容器(软水器)。树脂中所含的可交换离子Na++,与水中的阳离子(Ca++,Mg++, Fe++等)进行离子交换。使水中的Ca++,Mg++离子的含量达到我们的要求。采用离子交换原理的都由下例三部分组成:
1、树脂——作用:交换原水中的钙、镁离子,使水得到软化。
2、盐液——作用:交换树脂上的钙、镁离子,使树脂得到再生。
3. 控制阀 ——作用:软水器的运行方式。
(2) 锰砂
锰砂滤料主要用于地下水除铁除锰过滤,该产品是用天然锰砂或锰矿石原料经筛选加工成含量不同的锰砂滤料。外观呈球状、褐色,具有良好的除铁、除锰性能。作为锰砂滤料的锰形态主要以二氧化锰为主。
(3) 加药装置
加药装置为可选装置,用户可根据各自的要求决定是否选用。为了保障所购机器设备能正常运行,当水硬度过高,即硬度值>100mg/L时,为了保证RO膜不会快速结垢,可增设RO膜阻垢剂;为了有效防治胶体污染,可考虑在石英砂过滤器之前加絮凝剂;如对水质的酸碱度有要求,可增设PH值调试剂来调节;由于余氯对RO膜具有很大的损伤作用,为了更加有效的去除余氯,可考虑在活性炭过滤器前加设脱氯剂;用户可根据不同地区的水质条件,选配我公司为你准备的各种加药装置。具体加药点可参考以下图3-4 加药点选择。
⑼ 工业反渗透设备的工作原理
渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了,而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的,到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力,此时,水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端,并在该端施加超过该盐水渗透压的压力,我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。
简单地说,反渗透半透膜上有众多的孔,这些孔的大小与水分子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。
⑽ 反渗透设备工作原理简介
反渗透来是一种借助于自选择透过(半透过)性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术,当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时,水分子不断地透过膜,经过产水流道流入中心管,然后在一端流出水中的杂质,如离子、有机物、细菌、病毒等,被截留在膜的进水侧,然后在浓水出水端流出,从而达到分离净化目的。