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半透膜示意图 第二十六页，共五十八页。 渗透 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)的流动现象。 Osmosis 第二十七页，共五十八页。 Osmotic Pressure 在自然渗透的过程中，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。 渗透压 第二十八页，共五十八页。 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。 Reverse Osmosis 第二十九页，共五十八页。 附1、水分子 第三十页，共五十八页。 附2、氢键 第三十一页，共五十八页。 附3、水合离子 第三十二页，共五十八页。 1 反渗透膜 膜元件 2 膜组件 3 膜装置 4 错流过滤 6 浓差极化 7 回收率 8 产水背压 5 膜元件结构及相关概念 第四章节 第三十三页，共五十八页。 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。 聚酯材料增强无纺布，约120?m厚； 聚砜材料多孔中间支撑层，约40?m厚； 聚酰胺材料超薄分离层，约0.2?m厚。 第三十四页，共五十八页。 膜元件 将反渗透或纳滤膜膜片与进水流道网格、产水流道材料、产水中心管和抗应力器等用胶粘剂等组装在一起，能实现进水与产水分开的反渗透或纳滤过程的最小单元称为膜元件。 第三十五页，共五十八页。 膜元件示意图 第三十六页，共五十八页。 膜组件 膜元件安装在受压力的压力容器外壳内构成膜组件 第三十七页，共五十八页。 由膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、保安滤器、就地控制盘柜和机架组成的可独立运行的成套单元膜设备称为膜装置。 膜装置 第三十八页，共五十八页。 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) 什么情况下会出现产水背压？ 自然渗透、突然停机、憋压、系统设计不合理等 第三十九页，共五十八页。 错流过滤 第四十页，共五十八页。 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。 第四十一页，共五十八页。 回收率 指膜系统中给水转化为产水或透析液的百分率。 公式： 回收率 = 透析液流量 进水流量 第四十二页，共五十八页。 错流过滤和回收率 首先，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出; 其次，切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层; 因此，我们需要保证单只膜元件回收率不超过15%; 进水 浓水 产水 进水 浓水 错流过滤 切向流速 第四十三页，共五十八页。 第五章节 HSRO-390FF产品规范 2 1 HSRO-390FF含义 HSRO-390FF热消毒 3 HSRO-390FF运行极限值 4 HSRO-390FF其它信息 5 HSRO-390FF膜元件 第四十四页，共五十八页。 HSRO-390FF命名 HSRO Heat Sanitizable Reverse Osmosis 热消毒元件 390 390平方英尺 FF (Full Fit) 充满外壳卫生型元件 膜元件直径 －25：2.5英寸 －40：4.0英寸 －80 ： 8.0英寸 膜元件长度 －21：21英寸 －40：40英寸 第四十五页，共五十八页。 HSRO-390FF产品规范 ?产品名称 有效膜面积 ft2 (m2) 运行压力 psi (bar) 产 水 量 gpd (m3/d) 稳定脱盐率 Cl-％ HSRO-390-FF 390 (36) 150 (10.3) 9,000 (34) 99.5 单只元件的最小脱盐率98.0%。 产水量和脱盐率是基于测试条件：2000ppm NaCl，压力为上表值，25oC，15%回收率。 元件投运前必须进行稳定性处理，在此过程中，会出现一次性的通量下降。上表的规范值为经过稳定处理后的性能数据。 单只元件的产水量会在20％范围内变化。 第四十六页，共五十八页。 HSRO-390FF的热消毒 HSRO热消毒卷式元件在首次使用前应用热水进行热稳定处理。 热消毒控制条件同热稳定处理