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【水知识】反渗透设备技术详解
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
    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。
作者:芳泉
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