在國(guó)外,早在40年代就已經(jīng)開(kāi)始了反滲透技術(shù)的研究,從試驗(yàn)到生產(chǎn),主要用于海水談化、純水制備等領(lǐng)域,到80年代隨著陰極電泳技術(shù)的用,反滲透技術(shù)在涂裝領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)內(nèi),由于起步較晚,因而使得反滲透技術(shù)在涂裝生產(chǎn)中的應(yīng)用受到限制,目前涂裝生產(chǎn)所用的純水絕大多數(shù)都還是離子交換法生產(chǎn)的。
反滲透基本原理及特點(diǎn)
將淡水和鹽水用一種只能透過(guò)水而不能透過(guò)溶質(zhì)的半透膜隔開(kāi),淡水會(huì)自然地
透過(guò)半透膜至鹽水一側(cè)(見(jiàn)圖la),這種現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透進(jìn)行到鹽水一側(cè)的液面達(dá)到某一高度而產(chǎn)生壓力H,從而抑制了淡水進(jìn)一步向鹽水一側(cè)滲透,滲透
的自然趨勢(shì)被壓力H所抵消而達(dá)到平衡,這一平衡壓力H稱為滲透壓,在這種情況下,如果在鹽水一側(cè)例加上一個(gè)大于滲透壓的壓力,鹽水中的水份就會(huì)從鹽水一側(cè)
透過(guò)半透膜至淡水一側(cè)(鹽水一側(cè)濃度就增大,即濃縮),這一現(xiàn)象稱為反滲透。反滲透是用足夠的壓力使溶液中溶劑(一般常指水)通過(guò)反滲透膜而分離出來(lái),它和自然滲透方向相反。
根據(jù)各種物料的不同滲透壓,就可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮。反滲透膜的主要分離對(duì)象是分離溶液中的離子范圍。反滲透法分離過(guò)程不需加熱,沒(méi)有相變,具有耗能少,設(shè)備體積小,操作簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng),應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),已成為重要的水處理手段之一。
反滲透膜分離技術(shù)(簡(jiǎn)稱R0技術(shù))是一種時(shí)新又實(shí)用的水處理技術(shù),反滲透是目前最微細(xì)的過(guò)濾系統(tǒng),RO膜可阻擋所有溶質(zhì)與無(wú)機(jī)分子及任何分子量大于lOO的有機(jī)物,水分子可自由通過(guò)R0膜而純化,溶鹽之脫鹽率可達(dá)95%,甚至達(dá)99%。因而反滲透的應(yīng)用相當(dāng)廣泛,海水及苦咸水談化,家庭飲用水及工業(yè)用純水之制造,都逐步采用了反滲透。
2.3結(jié)構(gòu)
反滲透裝置是由卷式膜組件組成的,卷式膜組件是由卷式膜元件組成的,卷式膜元件是根據(jù)反滲透法原理,將反滲透膜、導(dǎo)流層、隔網(wǎng)按一定排列粘合及卷制在有排孔的中心管
上,形成元件。原水從元件一端進(jìn)入隔網(wǎng)層,在經(jīng)過(guò)隔網(wǎng)層時(shí),在外界壓力下,一部分水通過(guò)膜的孔,滲透到導(dǎo)流層內(nèi),再順導(dǎo)流層水道,流到中心管的排孔,經(jīng)中
心管流出,剩余部分(濃水)從隔網(wǎng)另一端排出。
而將一個(gè)或數(shù)個(gè)反滲透元件裝在耐壓容器中即形成組件。工作時(shí),原水從一端流人組件,依次逐個(gè)流經(jīng)各個(gè)元件。 原水全部進(jìn)入第一個(gè)元件,第一個(gè)元件的出水作為第二個(gè)元件的進(jìn)水,第二個(gè)元件的出水作為第三個(gè)元件的進(jìn)水……,直至最后濃水排出組件:將數(shù)個(gè)組件串、并聯(lián) 組合,配以必要的管線和儀表即形成裝置。
3.1.4制純水工藝
自來(lái)水—----原水泵—----輸送泵--------砂濾-------活性炭濾——精濾(微孔過(guò)濾)——高壓泵-------反滲透裝置——---貯水罐——----轉(zhuǎn)移泵—---用水點(diǎn)
3.3使用反滲透膜注意事項(xiàng)
在生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)影響該設(shè)備反滲透性能的因素主要有以下方面。
3.3.1進(jìn)水水質(zhì)
進(jìn)水水質(zhì)的好壞直接影響反滲透性能,必須十分重稅原水的須處理。在生產(chǎn)中,對(duì)砂濾柱活性炭濾柱每周反清洗一次,以保證反滲透膜進(jìn)行水質(zhì)達(dá)標(biāo);
3.3.2操作壓力
在操作過(guò)程中,透水速度隨操作壓力的提高而增加,但壓力提高會(huì)使膜受到壓密實(shí)的影響而導(dǎo)致透水速變下降,因此操作壓力應(yīng)在0.8-1.5MPa為最佳。
3.3.3溫度膜的透水速度隨原水溫度的提高而增加一般溫度每提高1℃,透水量約增加2.5%--3.0%, 假定25℃時(shí)的透水量為1,但溫度加高,膜會(huì)逐漸變軟,使膜受壓密實(shí)程度增加,為兼顧二者,使膜能高效率地運(yùn)行,宜把進(jìn)水溫度控制在15--35℃。
3.3.4膜的清洗
由于進(jìn)水中會(huì)有微量的懸浮物、膠體、某些 難溶性鹽和金屬氧化物及細(xì)茵等雜質(zhì),并由于濃差極化的影響,反滲透裝置經(jīng)長(zhǎng)期使用后,膜易一層沉淀物覆蓋而結(jié)垢,因此必須清洗膜面,除去積蓄在膜面上的金屬氧化物和有機(jī)物等污垢 以恢復(fù)膜的性能。
4 反滲透技術(shù)制純水與離子交換法制純;
a.產(chǎn)水水質(zhì)好:反滲透技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種,它不僅可以脫鹽,使電導(dǎo)率達(dá)到使用要求,而且可以除去水中的微量有機(jī)物及Si02等微粒,而離子交換法對(duì)上述微粒去除率很低,因此反滲透法出水水質(zhì)優(yōu)于離子交換法出水水質(zhì)。
b.制水成本低:反滲透法制純水成本約為離子交換法制純水成本的三分之二。
c.操作簡(jiǎn)便,工人勞動(dòng)強(qiáng)度小,清洗周期長(zhǎng),基本無(wú)環(huán)境污染:工人每天操作反滲透純水設(shè)備很輕松,克服了離子交換法生產(chǎn)純水需要大量的酸、堿溶液,保護(hù)了工人的身體健康,避免了大量的環(huán)境污染。本公司該套設(shè)備已順利運(yùn)行半年多的時(shí)間,情況良好,膜管一直沒(méi)有清洗。
d.出水水質(zhì)穩(wěn)定:反滲透法制純水基本是物理過(guò)程,離子交換法制純水是化學(xué)過(guò)程。當(dāng)離子交換樹(shù)脂中的有效官能團(tuán)接近枯萎時(shí),水質(zhì)迅速變差,就需要再生了。
而反滲透不存在這個(gè)問(wèn)題,即使運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng),只是產(chǎn)水量下降,水質(zhì)并無(wú)大的變化。當(dāng)原水電導(dǎo)率升高內(nèi),離子交換很快就要再生,但反滲透仍可運(yùn)行,水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
隨時(shí)間不同,純水電導(dǎo)率與原水電導(dǎo)率的變化。反滲透技術(shù)制純水具有產(chǎn)水水質(zhì)好,制水成本低,操作簡(jiǎn)便,工人勞動(dòng)強(qiáng)度小,清洗周期長(zhǎng),基本無(wú)環(huán)境污染和出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),該技術(shù)我公司車輪涂裝線上的成功應(yīng)用,填補(bǔ)了涂裝行業(yè)無(wú)反滲透系統(tǒng)制純水的空白,該技術(shù)已經(jīng)成熟,值得在涂裝行業(yè)推廣應(yīng)用。
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