文档介绍：反渗透膜元件知识介绍
2、渗透压:
式中
1、反渗透脱盐的机理:
毛细孔流理论认为水分子在膜表面形成纯水层,而膜上存在非常细小的孔,纯水可以通过这些孔透过膜
而溶解扩散理论认为水分子可以通过膜中的分子节点扩散到另一侧。
3、产水量:
Kw 和 A 两个常数是与膜和温度相关的常数
膜的水通量与总驱动压力差成正比
4、盐在膜中的透过量:
膜的透盐量与膜两侧的浓度差成正比,与操作压力无关
5、透过液的盐浓度:反渗透膜的盐量和水量的比
6、透盐率:通常反渗透膜不会百分之百的截留水中的溶解性物质,因此各种盐分均具有一定的透过率
7、脱盐率:
8、回收率:
9、浓差极化:当水透过膜并截留盐时,在膜表面会形成一个流速非常低的边界层,边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高,这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。
浓差极化效应如下:
l     膜表面上的渗透压比本体溶液中高,从而降低NDP;
l     降低水通量(Qw);
l     增加透盐量(Qs);
l     增加难溶盐的浓度,超过其溶度积并结垢。
l  胶体物质的扩散速度较盐分小数百至数千倍,因此加剧膜元件的胶体污染
浓差极化因子:膜表面盐浓度(Cs)与本体溶液盐浓度(Cb)的比值
通常产水通量的增加会增加边界层的盐浓度,从而增加Cs;而给水流量的增加会增大膜表面流速,削减边界层的厚度。因此β值与产水流量(Qp)成正比,与平均进水流量(Qfavg)成反比
Kp ——比例常数,其值取决于反渗透系统的构成方式。平均进水流量采用进水量和浓缩液流量的算术平均值,β值可以进一步表达为膜元件透过液回收率的函数
一级RO
10、错流过滤与全量过滤
二、影响膜性能的主要参数
1、操作压力的影响:
水通量的增加与压力成正比。
脱盐率同样和压力成正比,但是不同用途膜元件的脱盐率随压力的变化趋势是不同的。
原则上说,膜元件的分离层越致密,脱盐率随操作压力的正比变化越不显著,这时脱盐率基本保持一个定值(例如:海水化反渗透膜元件SWC®系列),当膜元件的分离层比较疏松时,操作压力对于脱盐率的影响较大(例如:超低压大通量反渗透膜元件ESPA®系列)。
2、给水流量的影响:
给水流量对产水量和脱盐率同样存在影响,只是这种影响比较缓和,并不剧烈。随着给水流量的增加,膜表面的流速也增大了,这使得压力随之上升,同时由于流速的升高减少了膜表面的浓差极化,从而提高了脱盐率。
(回收率:15%;给水含盐量:1 500 mg/L NaCl;温度:25 ℃;pH = – ) 图操作压力对产水量和脱盐率的影响
(操作压力:;给水含盐量:1500 mg/L NaCl;温度:25 ℃;pH = – )
给水流量对产水量和脱盐率的影响
3、给水含盐量的影响:
在一定的压力下,当给水中的含盐量增高时产水量就会减少。这是因为给水的渗透压变高,有效压力随之降低的缘故。
脱盐率受含盐量影响也非常大,对除海水淡化膜以外的反渗透膜来说,通常当含盐量增高时脱盐率会下降。当进水含盐量在非常的一个范围时,随着含盐量的增加,脱盐率会稍许增加。海水淡化反渗透膜元件不同,由于海水淡化反渗透膜更加致密,在给水含盐量高时,脱盐率会下降得非常缓慢。
4、温度的影响
温度对脱盐率和产水量的影响非常大。对全部类型的反渗透膜元件来说,当温度升高时,由于水的粘度降低,产水量也随之增加。通常在相同的压力下,温度每上升或下降1 ℃,产水量可增大或降低3 – 4 %。
另一方面温度对于脱盐率的影响根据膜材质的不同而表现的大相径庭。一般来讲温度增高脱盐率降低。这是由于当温度上升时,盐的扩散速度就会增大。
(操作压力:;回收率:15%;温度:25 ℃;pH = – )
图给水含盐量对产水量和脱盐率的影响
(操作压力:;回收率:15%;给水含盐量:1500 mg/L NaCl;pH = – )
图给水温度对产水量和脱盐率的影响
随着操作压力的升高,产水量和脱盐率均上升。在测试范围内,产水量与操作压力成线性关系,而脱盐率随着压力的不断升高,逐渐趋近一个定值;
在测试范围内,随着给水流量的增加,产水量和脱盐率逐渐上升,并且均趋近于一个定值;
随着给水含盐量的升高,产水量不断下降,而在测试范围内,脱盐率先是逐渐升高,但经过一个峰值后,则显著下降;
在测试范围内,随着给水温度的升高,产水量升高,而脱盐率下降,均呈线性关系
5 、回收率的影响:回收率是指产水量和进水流量的比值。
在压力一定时,回收率提高,膜表面的浓差极化现象也更加严重,有效压力则