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反渗透膜选择之产水量和渗透流率
RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
家用反渗透膜元件的主要技术要求及发展方向,是向**低压、大通量、抗污染、耐氧化、**命、高回收率发展。
1、**低压:
反渗透膜元件进水0.1MPa可出水,进水0.15~0.2MPa即可满足家用反渗透净水器的额定产水量。反渗透净水器可以不用泵、不用电。其优点十分明显:
(1)电气安全;
(2)节电节能;
(3)降水成本;
(4)低压运行可以减小漏水和爆管、爆桶等概率
(5)降低噪音
2、大通量:
现在市场上早已有200、300、400、500、600、700、800、1000、1300G等各种规格的家用反渗透膜,以适应大膜无桶家用反渗透净水器、一级二段家用反渗透净水器之所需;
3、高回收率:
(1)反渗透膜的改进:某公司通过对膜的材质、表面电荷、表面光洁度、性能等等进行改进,研发生产低浓水膜,膜的浓水与纯水正常比例为2:3,用这种RO膜制成RO机回收率为60%。
(2)膜元件水流道的改进:此类膜元件(左)与常规膜元件水流道(右)的对比图。改变流道,从直流改为侧流,大大增加水在膜面的流程,增加膜面与水的接触面积,加快水的流速。
4、抗污染、**命
采用改进RO膜表面电荷、膜表面涂层、膜表面光洁度、流道布载银塑料等等各种措施,提高反渗透膜的抗污染性能,延长反渗透膜的使用寿命。
5、耐氧化、抗余氯
反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。反渗透膜的膜孔径非常小,因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、**物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
反渗透膜选型
经常有客户问到在我们选择反渗透RO膜需要考虑哪些性能指标。通常分为三个:脱盐率、产水量、回收率。
一、RO反渗透膜的脱盐率和透盐率 RO反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定,脱盐率的高低取决于反渗透RO膜元件表面**薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透膜对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以**过99%,对单价离子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低,但也可**过了98%(反渗透膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜脱盐率越低)对分子量大于100的**物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的**物脱除率较低。
反渗透膜的脱盐率和透盐率计算方法:
RO膜的盐透过率=RO膜产水浓度/进水浓度×**
RO膜的脱盐率=(1–RO膜的产水含盐量/进水含盐量)×**
RO膜的透盐率=**–脱盐率
二、RO反渗透膜的产水量和渗透流率
RO膜的产水量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内透过RO膜的水量,通常用吨/小时或加仑/天来表示。
RO膜的渗透流率——也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率,通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于RO膜表面的水流速加快,加剧膜污染。
三、RO反渗透膜的回收率
RO膜的回收率——指反渗透膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。依据反渗透系统中预处理的进水水质及用水要求而定的。RO膜系统的回收率在设计时就已经确定。
(1)RO膜的回收率=(RO膜的产水流量/进水流量)×**
(2)反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下:
反渗透膜组件的回收率= RO膜组件产水量/进水量×**
反渗透膜组件的盐分透过率=RO膜组件产水浓度/进水浓度×**
保存条件
反渗透膜元件的保管条件
一、新膜(使用前)
1、膜元件必须一直保持在湿润状态。即使是在为了确认同一包装的数量而需暂时打开时,也必须是在不捅破塑料袋的状态下,此状态应保存到使用时为止。
2、在**过10℃的氛围中保存时也要避免直射阳光,选择通风良好的场所。这时,保存温度勿**过35℃。
3、如果发生冻结就会发生物理破损,所以要采取保温措施,勿使之冻结。
二、通水后膜元件
1、膜元件必须一直保持在阴暗的场所,保存温度勿**过35℃,并要避免直射阳光。
2、温度为0℃以下时有冻结的可能,要采取防冻结措施。
3、复合系列膜元件要用含有存用药品(重亚,500~1000mg/L,pH值3~6)的纯水或反渗透过滤水进行浸泡。
4、无论在何种情况下进行保存时,都不能使膜处于干燥状态。
5、保存液的浓度及pH值都要保持在上述范围,需定期检查。如果可能发生偏离上述范围时,要再次调制保存液。
保养
随着净水设备在水处理行业的广泛应用,反渗透膜也渐渐的被人重视。反渗透膜的成本是消费者关心的问题之一,良好的保养,有助于延长反渗透膜的使用寿命。
设备试机完后,我们两种方法保护反渗透膜。设备试机运行两天(15~24h),然后采用2%的甲醛溶液保养;或运行2~6h后,用1%的NaHSO3的水溶液进行保养反渗透膜(应排尽设备管路中的空气,保证设备不漏,关闭所有的进出口阀)。两种方法均可得到满意的效果,种方法成本高些,在闲置时间长时使用,*二种保养反渗透膜的方法在闲置时间较短时使用。
应用范围
反渗透膜广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、**及环保等领域,在海水及苦咸水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级**纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离过程中发挥着重要作用。
反渗透的影响因素
反渗透膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数,这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值因素的影响。
1、进水压力
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高,使得产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力**过一定值时,由于过高的回收率,加大了浓差较化,又会导致盐透过量增加,抵消了增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
2.、进水温度
温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影响为明显。温度上升,渗透性能增加,在一定水通量下要求的净推动力减少,因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的升高而增加,盐透过量增加,直接表现为产品水电导率升高。
温度对反渗透各段的压降也有一定的影响,温度升高,水的粘度降低,压降减少,对于 反渗透 膜的通道由于污堵而使湍流程度增强的装置,粘度对压降的影响更为明显。
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加,水通量也线性的增加,进水水温每升高1℃,产水通量就增加2.5%~3.0%;其原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。进水水温的升高同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降,这主要是因为盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加快。
3、 进水pH值
各种膜组件都有一个允许的pH值范围,进水pH值对产水量几乎没有影响;但是即使在允许范围内, PH值 对脱盐率 也 有较大影响,一方面pH值对产品水的电导率也有一定的影响,这是因为反渗透膜本身大都带有一些活性基团,pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移,pH值对进水中杂质的形态有直接影响,如对可离解的**物,其截留率随pH值的降低而下降;另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影响较大,pH值低时以气态CO 2 形式存在,容易透过反渗透膜,所以pH低时脱盐率也较低,随pH升高,气态CO 2 转化为HCO 3- 和CO 3 2- 离子,脱盐率也逐渐上升,pH在7.5~8.5 之 间 时 ,脱盐率达到。
4、 进水盐浓度
渗透压是水中所含盐分或**物浓度的函数,含盐量越高渗透压也增加,进水压力不变的情况下,净压力将减小,产水量降低。透盐率正比于反渗透膜正反两侧盐浓度差,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。对同一系统来说,给水含盐量不同,其运行压力和产品水电导率也有差别,给水含盐量每增加l00ppm,进水压力需 增加 约 0 .007MPa,同时由于浓度的增加,产品水电导率也相应的增加。
5、 悬浮物
水中的悬浮物就是指在水滤过的同时,在过滤材料表面残留下的物质,以粒子成分为主体。悬浮物含量高会导致反渗透和纳滤系统很快发生严重堵塞,影响系统的产水量和产水水质。
6、回收率
回收率对各段压降有很大的影响,在进水总流量保持一定的条件下,回收率增加,由于流经反渗透高压侧的浓水流量减少,总压降降低,回收率减少,总压降增大,实际运行表明,回收率即使变化很小,如1%,也会使总压差产生0.02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的影响取决于盐透过量和产品水量,一般说来,系统回收率增大,会增加浓水中的含盐量,并相应增加产品水的电导率。