ro膜反渗透水机的工作原理说明

ro膜反渗透水机的工作原理说明 RO膜反渗透水机的工作原理说明 RO是英文Reverse Osmosis membrane的缩写，中文意思是逆渗透。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理:由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五(0.0001微米)，一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出。所有海水淡化的过程，以及太空人废水回收处理均采用此方法，因此RO膜又称体外的高科技“人工肾脏”。目前国内外，医学军用民用领域，都采取顶级RO膜进行高分子过滤。 1、反渗透 反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”，缩写为“RO”。 RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10*-9米)，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm(RO膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1μs/cm), 符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准(GB 6682—92)。 2、发展背景 1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后，吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的。经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外，此即往后反渗透法的基本理论架构，并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备，在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜，一年约投入四hymembrane.com 亿美元经费研究，以运用于太空人使用，使太空船不用运载大量的饮用水升空，直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多，使之质与量更加精进，从而解决了人类饮用水中的难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 3、工作原理 要了解反渗透，首先要了解“渗透”的概念。 渗透是一种物理现象。当两种含有不同盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止，这一过程称为渗透。然而，要完成这一过程需要很长时间。但如果在含盐量高的水侧，施加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使方向相反方向渗透，而盐分剩下。因此，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中(如原水)，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压力到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中杂质、盐分的目的。 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为:N=Kh(Δp,Δπ) (式中Kh为水力渗透系数，随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差)。稀溶液的渗透压π为:π=iCRT(式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。) 反渗透通常使用非对称膜和复合膜，所用的设备主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，目前其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。 4、经典模型 hymembrane.com 反渗透机理模型有几个经典模型 (1)先吸附毛细孔模型:弱点干态电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。由Sourirajan提出。 (2)溶解扩散模型:不认为有孔。 (3)干闭湿开模型:上个世纪80，90年代，邓宇等提出的，能够解释1和2模型的统一的现代最贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个最经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。即 膜干时，膜收缩致密，孔隙闭合，电镜下看不到; 膜湿时，膜材料溶胀，膜的孔隙被溶剂溶胀，孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。 参考资料:海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法。上个世纪90年代邓宇的发明，《美国化学文摘》收录。 RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五(0.0001微米)，也就是1×10^-10m，而水分子的直径是4×10^10m ，试问水分子如何透过, RO (干)膜的孔径=1×10m，应该是“干膜”的孔径。膜分子结构是有弹性的，当“干RO膜”被水溶胀后，其“湿膜”的孔径>?1×10m，达到水分子的4×10m是容易的，况且水分子也不是死硬的，是柔性的，正好似“柔情似水”。 5、污染分析 为了提高清洗效果，清洗前需要对膜污染的状况进行分析，确定污染物的种类，根据反渗透膜污染、结垢的具体情况，选择有针对性的清洗剂进行清洗。 1.1分析途径 (1)分析系统运行数据。 (2)分析给水中潜在的污染、结垢成分。 (3)分析SDI仪的膜过滤器收集的污染物。 (4)分析滤芯过滤器的污染物。 (5)检查管道内表面和膜元件两端的状况。 (6)必要时剖开膜元件进行分析,查找污染、结垢成分。 hymembrane.com 1.2分析方法 RO膜污染严重时，可通过染色试验、显微镜分析、傅立叶变换红外线光谱(FTIR)分析、扫描电子显微镜(SEM)分析、能源频射X光线(EDX)分析等查找原因判断故障位置。实际应用中常采用以下简便易行的分析方法。 (1)目测 在确定系统已经发生污染，需要实施化学清洗时，最好先打开压力容器端板，直接观察污染物在压力容器端板与膜元件之间的间隙内累积的情况。一般根据直接观察即可基本确定污染物的类型，从而确定相应的清洗 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 ?前段污染观察 预处理滤料(石英砂、活性炭)泄漏、胶体污染、有机物污染和生物污染时，前端最严重，可以从前端膜元件入口观察到颗粒物及粘液状污染;发生生物污染时会发现腥臭味粘液物质，灼烧刮取的生物粘泥(粘膜)，会有蛋白质的焦臭气味。 ?末端污染观察 无机盐结垢在系统末端最为严重,在末端膜元件端头处可以摸到粗糙的粉状物。用盐酸(pH3~4)溶解时有气体冒出，说明沉淀物极可能是CaCO3。硫酸盐垢、硅垢在pH很低时也很难溶解。如果垢在0.1mol/LHF溶液中是可溶的，则可能是硅垢。 6、用途 RO膜，是Reverse Osmosis membrane 的缩写，中文意思是:逆渗透或者反渗透，渗透是水的一种物理现象。由于水存在浓度的差异，而水的渗透方式是由低浓度流向高浓度，反渗透，顾名思义即水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理。 逆渗透净水机就是在高浓度水的一边加压，使水份从高浓度穿过RO膜迫往低浓度的一边，从而达到把水净化的目的。由于RO膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出，所有海水淡化的过程，以及太空人废水回收处理均采用此方法，因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。 RO膜民用方面最多是用于纯水机方面，作为纯水机净化的过滤装置之一，在自来水到净水的过滤中起了最核心的作用。RO膜能够有效的去除水中钙、镁、细菌、有机物、无机物、金属离子和放射性物质等，经过该装置净化出的水晶莹清hymembrane.com 澈、甜美甘醇。该装置适用于家庭和宾馆、酒店、医院等企事业单位饮用净水使 用。 hymembrane.com