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膜岗位基础知识 内容介绍 膜污染和清洗 过滤模式 我们使用的膜元件 影响反渗透的因素 反渗透的基本概念 四、反渗透基本概念 1、渗透： 表述1：当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，这种现象称之为渗透。 表述2：渗透是指稀溶液中的溶剂(水分子)自发地透过半透膜(反渗透膜或纳滤膜)进入浓溶液(浓水)侧的溶剂(水分子)流动现象。 2、渗透压 定义为某溶液在自然渗透的过程中，浓溶液侧液面不断升高，稀溶液侧液面相应降低，直到两侧形成的水柱压力抵销了溶剂分子的迁移，溶液两侧的液面不再变化变化，渗透过程达到平衡点，此时的液柱高差称为该浓溶液的渗透压。 3、反渗透： 在浓溶液侧，施加一个大于渗透压的压力，使浓溶液中的溶剂通过半透膜向稀溶液流动，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。 4、反渗透原理： 即在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力施加于浓溶液侧时，水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部分通过膜成为稀溶液侧的净化产水 5、反渗透膜 允许溶剂分子透过而不允许溶质分子透过的一种功能性的半透膜称为反渗透膜。 RO膜元件解剖图 四、反渗透基本概念 浓差极化 在反渗透过程中，由于膜的选择渗透性，溶剂从高压侧透过膜，而溶质被膜截留，其浓度在膜表面处升高，同时发生从膜表面向水体的回扩散。当这两种传质过程达到动态平衡时，膜表面处的浓度C2高于主体溶液浓度C1，这种现象叫浓差极化。? C2 /C1 称为浓差极化度。 产水背压 如果产水管线在运行和系统停机时带压，膜元件就可能会遭遇静态的产水背压。为了避免膜元件因背压产生膜片复合层的剥离破坏， 任何情况下，净背压不得高于0.3bar(5psi)， 五、影响反渗透性能的因素 产水通量和脱除率是反渗透过程中的关键参数，针对特定系统条件，水通量和脱除率是膜的本征特性，而膜系统的水通量和脱除率则主要受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值影响。 定 义 产水通量 单位膜面积上透过液的流率，通常以每小时每平方米升数(L/m2h)或每天每平方英尺加仑数表示 (gfd) 回收率 指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率 脱盐率 通过反渗透膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率 脱除率 通过反渗透膜从系统进水中除去某种特定杂质浓度的百分率 1、压力的影响 正如图1所示，透过膜的水通量增加与进水压力的增加存在直线关系，增加进水压力也增加了脱盐率，但是两者间的变化关系没有线性关系，而且达到一定程度后脱盐率将不再增加。 由于RO对进水中的溶解性盐类不可能绝对完美地截留，总有一定量的透过量，随着压力的增加，因为膜透过水的速率比传递盐分的速率快，这种透盐率的增加得到迅速地克服。但是，通过增加进水压力提高盐分的排除率有上限限制，正如图1脱盐率曲线的平坦部分所示那样，超过一定的压力值，脱盐率不再增加，某些盐分还会与水分子耦合一同透过膜。 2、温度的影响 如图2所示，膜系统产水电导对进水温度的变化非常敏感，随着水温的增加，水通量几乎线性地增大，这主要归功于透过膜的水分子的粘度下降、扩散能力增加。增加水温会导致脱盐率降低或透盐率增加，这主要是因为盐分透过膜的扩散速率会因温度的提高而加快所致。 3、盐浓度的影响 渗透压是水中所含盐分或有机物浓度和种类的函数，盐浓度增加，渗透压也增加，因此需要逆转自然渗透流动方向的进水驱动压力大小主要取决于进水中的含盐量。图4表明，如果压力保持恒定，含盐量越高，通量就越低，渗透压的增加抵销了进水推动力，同时如图4所示，水通量降低，增加了透过膜的盐通量(降低了脱盐率)。 4、回收率的影响 通过对进水施加压力当浓溶液和稀溶液间的自然渗透流动方向被逆转时，实现反渗透过程。如果回收率增加(进水压力恒定)，残留在原水中的含盐量更高，自然渗透压将不断增加直至与施加的压力相同，这将抵销进水压力的推动作用，减慢或停止反渗透过程，使渗透通量降低或甚至停止(参见图5) 5、pH值的影响 膜脱盐率特性取决于pH值，水通量也会受到影响，图6表明FILMTEC FT30膜在宽广的pH范围内水通量和脱盐率 相当稳定。 回 顾 六、我们使用的膜