1、Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd.浙 江 歐 美 環(huán) 境 工 程 有 限 公 司,反滲透水處理技術(shù) 2005年8月,反滲透的基本原理 影響反滲透性能的因素 反滲透膜的分類(lèi)及結(jié)構(gòu) 反滲透裝置給水的要求及預(yù)處理的選擇 反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用 反滲透裝置設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置 其他計(jì)算書(shū),目 錄,反滲透的基本原理,滲透：是指稀溶液中的水分子自發(fā)地透過(guò)半透膜進(jìn)入濃溶液的過(guò)程。 滲透壓：是指某溶液在自然滲透過(guò)程中，濃溶液液面不斷升高，稀溶液液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵消了水分子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透達(dá)到平衡點(diǎn)，此時(shí)的液柱高差稱(chēng)為該溶

2、液的滲透壓。 反滲透：滲透平衡時(shí)，如果在濃溶液側(cè)施加一個(gè)壓力，那么濃側(cè)的溶劑會(huì)在壓力作用下向淡水一側(cè)滲透，這個(gè)滲透由于與自然滲透相反，故叫反滲透（RO）,反滲透的基本原理,滲透壓的計(jì)算：滲透壓的大小取決于溶液的種類(lèi)、濃度和溫度而與半透膜本身無(wú)關(guān)。計(jì)算公式如下（僅適用于稀溶液）： CRT 滲透壓（kg/cm2） C 離子濃度差（摩爾/升） R 氣體常數(shù)（等于0.082升大氣壓/摩爾k） T 絕對(duì)溫度（k） 如計(jì)算3NaCL（近于海水）在25時(shí)的滲透壓： C=（30/58.5）21.026摩爾/升 CRT1.0260.082（27325）24.4 （kg/cm2）,影響反滲透性能的因素,產(chǎn)水通量和

3、脫鹽率是反滲透過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，針對(duì)特定系統(tǒng)條件，水通量和脫鹽率主要受壓力、溫度、回收率、進(jìn)水含鹽量和pH值的影響。 基本關(guān)系式 1、產(chǎn)水率：QWKWA（P ）/d QW 產(chǎn)品水流量 KW 溫度校正系數(shù)（取決于膜的類(lèi)型和溫度） A 膜表面積 P 膜兩側(cè)的壓力 膜兩側(cè)的滲透壓 d 膜厚度 2、鹽通量：QSKSAC/d QS 鹽通量 KS 鹽透過(guò)系數(shù)（取決于膜的類(lèi)型和溫度） A 膜表面積 C 膜兩側(cè)的濃度剃度 膜兩側(cè)的滲透壓,影響反滲透性能的因素,進(jìn)水壓力對(duì)通量和脫鹽率的作用,脫鹽率,產(chǎn)水通量,進(jìn)水溫度對(duì)通量和脫鹽率的作用,產(chǎn)水通量(恒定壓力),脫鹽率(恒定通量),脫鹽率,水通量,回收率,增加鹽濃

4、度對(duì)通量和脫鹽率的影響,增加回收率對(duì)通量和脫鹽率的影響,脫鹽率,水通量,壓力,溫度,原水濃度,影響反滲透性能的因素,進(jìn)水pH對(duì)水通量和脫鹽率的影響,水通量,脫鹽率,pH 值,反滲透膜的分類(lèi)和結(jié)構(gòu),反滲透膜的分類(lèi)： 按化學(xué)成份分為：醋酸纖維膜、 復(fù)合膜 按形態(tài)分為：板框式、管式、卷式、中空纖維 按用途分為：苦咸水膜（普通膜、低污染膜、超低壓膜）、鈉濾 膜、海水膜 反滲透設(shè)計(jì)中常用的幾種膜型號(hào),反滲透基本原理,2、反滲透技術(shù),反滲透膜的分類(lèi)和結(jié)構(gòu),反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-1,濃水,集水管,膜透過(guò)水,膜,透過(guò)水 流道網(wǎng),原水,原水 流道網(wǎng),原水,反滲透膜元件構(gòu)造,2、反滲透技術(shù),反滲透膜的

5、分類(lèi)和結(jié)構(gòu),反滲透膜的結(jié)構(gòu)：膜元件結(jié)構(gòu)示意圖-2,2、反滲透技術(shù),4.1、 反 滲 透,2、反滲透技術(shù),4.1、 反 滲 透 構(gòu) 造,2、反滲透技術(shù),4.1、 反 滲 透 構(gòu) 造,2、反滲透技術(shù),4.1、 反 滲 透 構(gòu) 造,2、反滲透技術(shù),4.1 反 滲 透 前 保 安 過(guò) 濾 器,反滲透裝置給水的要求,溫度：545 PH：310 濁度：1NTU Fe：0.05 SDI：5 余Cl2：0.1ppm CODMn：2mg/l,反滲透預(yù)處理的選擇,反滲透預(yù)處理的必要性： 反滲透的預(yù)處理是為了保證膜組件良好的設(shè)計(jì)性能和長(zhǎng)時(shí)間的安全穩(wěn)定運(yùn)行、保證膜的使用壽命。 反滲透預(yù)處理解決的問(wèn)題： 解決反滲透系統(tǒng)

6、的污堵、結(jié)垢和膜本身發(fā)生化學(xué)變化。 污堵：有機(jī)物、膠體在膜表面上的沉積 結(jié)垢：部分鹽類(lèi)的濃度超過(guò)其溶度積在膜表面的沉淀，例如碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氟化鈣、磷酸鈣等。 膜本身發(fā)生化學(xué)變化：使TFC膜的胺基受氧化而破壞、受到強(qiáng)酸強(qiáng)堿的溶解等。,反滲透預(yù)處理的選擇,不同水源的污染物的組成與常規(guī)預(yù)處理： 1、地下水：即井水，一般水質(zhì)穩(wěn)定，污染可能性低，水中溶解氧少，二價(jià)Fe、Mn、H2S等還原性物質(zhì)多，微生物和菌類(lèi)較少。僅需簡(jiǎn)單的預(yù)處理。例如：設(shè)置多介質(zhì)過(guò)濾、加阻垢劑、5um保安過(guò)濾器即可。 2、地表水：受季節(jié)的影響較大，有發(fā)生微生物和膠體兩方面高度污染的可能性。所需的預(yù)處理較復(fù)雜。包括：絮

7、凝/助凝、澄清、多介質(zhì)過(guò)濾、超濾、脫氯、加酸、加阻垢劑等。 3、工業(yè)和市政廢水：含有更復(fù)雜的有機(jī)和無(wú)機(jī)成分。有些有機(jī)物甚至?xí)?yán)重影響反滲透產(chǎn)水量的下降甚至膜的降解。因此必須有更加周全的預(yù)處理。包括：酸堿中和、三級(jí)生化處理、加氯氧化、澄清多介質(zhì)過(guò)濾、超濾、脫氯、加酸、加阻垢劑等工藝。 4、循環(huán)排污水：高硬度、高堿度、高pH值，經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)濃縮后已處于過(guò)飽和狀態(tài)；水中投加的藥劑量及藥劑種類(lèi)很多，水質(zhì)成分復(fù)雜；有機(jī)物及細(xì)菌微生物的含量較高。預(yù)處理工藝的選擇要慎重。,反滲透預(yù)處理的選擇,原水水質(zhì)分析項(xiàng)目：,不同污染物的常規(guī)預(yù)處理措施： 1、結(jié)垢物質(zhì)：主要是碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氟化鈣、磷酸鈣（

8、主要是市政污水）等。常規(guī)預(yù)備處理措施：加阻垢劑、加酸、降低回收率、Na離子軟化、弱酸陽(yáng)樹(shù)脂脫堿、石灰軟化。 2、二氧化硅：二氧化硅專(zhuān)用阻垢劑、調(diào)pH值、進(jìn)水加溫、石灰純堿軟化處理、超濾。 3、有機(jī)物：活性炭吸附、選用抗污染膜、三級(jí)生化處理、絮凝澄清，多介質(zhì)過(guò)濾、超濾、投加氧化劑。 4、細(xì)菌：連續(xù)或定期加氯（調(diào)整pH值）、紫外殺菌、臭氧、亞硫酸氫鈉。 5、鐵、錳、硫化物：曝氣錳砂過(guò)濾、超濾、過(guò)濾。 6、濁度、膠體、顆粒物質(zhì)：澄清、多介質(zhì)過(guò)濾、超濾。 7、油和脂：活性炭過(guò)濾、超濾 8、余氯：活性炭過(guò)濾、亞硫酸氫鈉。,反滲透預(yù)處理的選擇,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式： 1、單組件系統(tǒng),反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置

9、,1、單段系統(tǒng),高壓泵,進(jìn)水,濃水,產(chǎn)水,保安過(guò)濾器,單支膜元件,濃水循環(huán),高壓泵,進(jìn)水,濃水,產(chǎn)水,保安過(guò)濾器,6支膜元件,6支膜元件,6支膜元件,反滲透系統(tǒng)運(yùn)行方式： 1、多段式排列系統(tǒng),反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置,1、多級(jí)系統(tǒng),高壓泵,6支膜元件,進(jìn)水,濃水,產(chǎn)水,保安過(guò)濾器,6支膜元件,6支膜元件,6支膜元件,6支膜元件,6支膜元件,二級(jí)濃水回一級(jí),進(jìn)水,高壓泵,保安過(guò)濾器,RO1,一級(jí)產(chǎn)水,二級(jí)產(chǎn)水,RO2,反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟： 1、考慮進(jìn)水水源、水質(zhì)，進(jìn)水和產(chǎn)水流量以及所需的產(chǎn)水水質(zhì)。 2、選擇系統(tǒng)排列和級(jí)數(shù) 。 3、膜元件的選擇 。 4、膜平均通量的確定 。 5、計(jì)算所需的元件數(shù)量 。 6、計(jì)算所需的壓力容器數(shù) 。 7、段數(shù)的確定 8、確定排列比 9、分析和優(yōu)化膜系統(tǒng) 10、運(yùn)用反滲透計(jì)算軟件進(jìn)行系統(tǒng)模擬運(yùn)算,反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置,反滲透系統(tǒng)的配置：,反滲透系統(tǒng)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)配置,典型反滲透系統(tǒng),進(jìn),水,壓,力,泵,出,口,壓,力,表,濃,水,壓,力,進(jìn),水,低,壓,開(kāi),關(guān),濾,器,出,口,壓,