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反渗透膜元件材质对比及进水水质要求详解

发布时间:2021-09-30 16:50:54
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一.反渗透膜元件构型

目前反渗透膜元件的构型主要有四种:平板式、管式、涡卷式和中空纤维式,但常用于水处理中的是涡卷式和中空纤维式两种。四种构型的膜元件各有其优缺点,它们之间各个方面的差异如下。


系统投资费用:管式、平板式>中空纤维式、涡卷式;

设计灵活性:涡卷式>中空纤维式>平板式>管式;

清洗方便性:平板式>管式>涡卷式>中空纤维式;

系统占地面积:管式>平板式>涡卷式>中空纤维式;

污堵的可能性:中空纤维式>涡卷式>平板式>管式;

耗能:管式>平板式>中空纤维式>涡卷式。

二.反渗透膜材料对比介绍

按膜材料的化学组成大致可分为:醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺膜(复合膜)。

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1 醋酸纤维素膜元件

醋酸纤维一般是用纤维素经脂化生成三醋酸纤维,再经二次水解生成一、二、三醋酸纤维的混合物。因其是一种脂类,会发生水解,使膜的性能受到损害;随着水解作用的加强,膜更易受到微生物侵袭;水解与温度和pH值有关,温度越高,水解速度越快;在酸性和碱性条件下,水解速度都较快,通常控制pH值范围在5~6之间。

2 复合膜元件

复合膜的主要支持结构是经砑光机砑光后的聚酯无纺织物,表面无松散纤维并且坚硬光滑,由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将微孔工程塑料聚砜浇注在非纺织物表面上,聚砜层表面的孔控制在大约15nm,屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在0.2um。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。

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3 复合膜与醋酸纤维素膜对比介绍

1化学稳定性:醋酸纤维素膜连续运行允许的pH值范围为4~6,清洗时允许pH值范围为3~7,pH值为5.7时水解速度最慢;复合膜连续运行允许的pH值范围一般为2~11,清洗时允许的pH值范围一般为1~12。

2生物稳定性好:复合膜不易受微生物侵袭,而醋酸纤维素膜易受微生物侵袭。

3复合膜的传输性能更好。

4复合膜在运行中不会被压紧,因此产水量不随使用时间而改变,而醋酸纤维素膜在运行中会被压紧,因而产水量会不断下降。

5复合膜的脱盐率基本不随使用时间而改变,而醋酸纤维素膜由于水解,脱盐率会不断下降。

6醋酸纤维素膜的寿命一般仅3年,而复合膜有些已使用5年或者8年,性能仍完好如初。

三.反渗透设备系统介绍

1反渗透设备进水要求

1、淤塞指数SDl 15<5;

2、浊度<1.0NTU;

3、有机物含量<1.5;

4、游离余氯:聚酰胺复合膜<0.1mg/L;乙酸纤维素膜0.2mg/L~1.0mg/L;

5、操作温度:通常复合膜适用4℃~45℃;

6、余氯含量<0.1mg/L;

7、铁含量:溶氧>5mg/L时,Fe<0.05;

8、二氧化硅含量:浓水中SiO2<100等。

若是上述目标某一项或几项不合格时,会对反渗透膜形成以下影响:

1、反渗透膜受金属氧化物污染;

2、胶体污染;

3、RO反渗透膜结垢;

4、悬浮物污堵RO反渗透膜;

5、有机物及微生物等污染,招致出水COD升高。

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2设备安装要求

设备安装时,在装卸膜元件的一侧,应留有不小于膜元件长度1.2倍距离的空间,以满足换膜、检修的要求。设备不能安置在多尘、高温、振动的地方,一般应安装于室内,避免阳光直射,环境温度低于4℃时,必须采取防冻措施。


设备应设有化学清洗系统或接口,以便定期进行清洗。

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3反渗透保护系统

反渗透设备应有防止水锤冲击的保护措施;膜元件渗透水侧压力不得高于浓缩水侧压力0.03MPa;设备关机时,应将膜内的浓缩水冲洗干净;停机时间超过一个月以上时,应注入保护液进行保护。

 水处理设备公司在为用户设计专业的反渗透纯净水设备解决方案时,都会到实地对原水进行采样化验,详细了解水质的情况。这样能更好的为客户设计出符合需求的反渗透纯净水设备,下面我们来探讨一下反渗透纯净水设备对原水水质的要求。

 纯净水设备可以应用于化工、医药、食品等行业,在整个系统中会有全套的预处理装置,主要是对原水进行初步的处理,达到反渗透主机的进水要求。

 反渗透主机之所以对于进水水质有较高的条件要求,主要是由于反渗透膜元件的结构、材质、脱盐机理等各个条件方面的限制。

反渗透主机对进水的要求:

① 温度条件通常在1到45℃之间

② pH=4~7

③ 余氯含量<0-1mg/L

④ 铁含量(mg/L):溶氧>5mg/L时,Fe<0.05

⑤ 有机物含量(COD)<3mg/L

⑥ 浊度(NTU)<1.0

⑦ 淤泥密度指数(SDI值)<5

⑧ 硬度在10-250mg/L

 原水只有达到了以上这些条件才可以进入到系统的反渗透主机,否则会破坏反渗透膜,使出水水质达不到纯净水的标准,电导率也会很高,且还会影响设备的使用寿命。

反渗透设备

 正常地记录运行数据并对系统性能进行标准化处理,对尽早发现系统是否受到污染十分重要,它包括对所有的仪表进行正确的校正。

 如果上述指标某一项或几项不达标的时候,就会对反渗透膜造成以下影响:    

1、RO反渗透膜将会受到金属氧化物的污染。

2、胶体污染。

3、悬浮物污堵RO反渗透膜装置。

4、RO反渗透膜发生结垢现象。

如何判断膜系统是否被污染:

(1)在标准压力下,产水量下降,或者为了达到设计产水量,必须提高运行压力;

(2)进水与浓水间的压差增加;

(3)膜元件的重量增加;

(4)膜脱盐率有明显的增加或降低;

(5)膜元件端面有明显的颜色变化,或者有结晶物,或者有粘性物质,或者有异味。

反渗透设备

对整个反渗透装置造成较大的影响:

 ❀ 降低反渗透纯净水系统的整体产水量。

 ❀ 影响反渗透纯净水系统的出水品质。

 ❀ 增加水处理设备的整体运行成本,包括反渗透阻垢剂、树脂再生盐、以及其他水处理药剂等。


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