水处理药剂

膜壳基础知识

一、反渗透膜原理

反渗透膜是一种能让溶剂通过而溶质不能通过的一种半透膜。当膜的两侧分为浓溶液和稀溶液时，稀溶液中的水会自然地向浓溶液一侧流动，使浓溶液的浓度变低而稀溶液的浓度变高，并达到平衡，此过程称之为渗透。当达到平衡时，浓溶液一侧的液面会上升，与稀溶液液面形成一个高度差，此高度差形成一个压力差，这个压力差就为渗透压，两侧浓度越大，形成的压力差也就越大。渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温渡。

当在浓溶液的一侧施加一个大于渗透压的压力时，这时浓溶液中的水（溶质）就往稀溶液的一侧流动，而使浓溶液的浓度升高，稀溶液的浓度降低，并达到平衡，这一过程就称为反渗膜，当两端的浓度差越大，所需要的反渗透压力也就越高，也就形成了反渗透水处理工程中不同的压力等级，压力为海水淡化处理（1000PSI以上），常用的是300PSI。

所以，反渗透过种总结为一句就是：在浓水端给水施加一个压力，使其通过反渗透膜，在浓水端得到高浓度溶液，在稀水端得到纯净水，并排出一定量的高浓度水。

二、膜壳在反渗工程中的作用

由于反渗透过程需要施加一定的压力，所以就必须一种压力容器，膜壳在水处理过程中就承担压力容器的作用。

三、膜壳的结构

膜壳主要由以下部件组成：

1、挡圈螺丝

2、挡圈

3、承压头紧固螺母

4、承压板

5、承压头

6、承压头密封圈

7、承压头O型密封圈

8、适配器

9、适配器O型密封圈

10、推力环

四、膜壳规格选型表

膜壳与滤桶在水处理工程中的作用

滤桶：

活性碳：除去水中的有机物、色素、异味

石英砂：除去水中的悬浮物，降低水的浑浊度

离子交换树脂：将水中的钙镁离子交换出来，含钙镁离子高的水称之为硬水，离子交换树脂起到软水的作用

应用：锅炉洗涤冷却水等

膜壳：

使经过除悬浮物、有机物、异味的水并经过软化后，再进入反渗透膜中进行反渗透，进一步除去不中的其它离子（将水中直径大于0.00001um~0.0001um的离子与小于该范围的离子进行分离)，使水经常纯化(脱盐离达到99.9%)。膜壳则起该系统中压力容器的作用。

反渗透（RO）设备的应用范围：

电子工业用水集成电路、硅晶片、显示管等电子元器件冲洗水

制药行业用水大输液、生化制品、设备清洗等

化工行业工艺用水化工循环水、化工产品制造等

电力行业锅炉补给水火力发电锅炉、厂矿中低压锅炉动力系统

食品工业用水饮用纯净水、饮料、啤酒、白酒等

海水、苦咸水淡化海岛、舰船、海上钻进平台、苦咸水地区

饮用纯净水房产物业、社区、企事业单位等

其它工艺用水汽车、家电涂装、镀膜玻璃、化装品、精细化学品等。

反渗透膜在水处理应用中的常见问题及解决方法

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。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

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，水处理药剂，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，低压锅炉水处理药剂，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。

RO膜原理图

1. 反渗透系统应多久清洗一次?

一般情况下，当标准化通量下降10～15%时，或系统脱盐率下降10～15%，或操作压力及段间压差升高10～15%，应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系，当SDI15<3时，清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5次左右时，清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。

2. 什么是SDI?

目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的技术是测量进水的淤积密度指数(SDI，又称污堵指数)，这是在RO设计之前必须确定的重要参数，在RO/NF运行过程中，必须定期进行测量(对于地表水每日测定2～3次)，ASTM D4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。

3. 一般进水应该选用反渗透工艺还是离子交换工艺?

在许多进水条件下，冷却水处理药剂，采用离子交换树脂或反渗透在技术上均可行，工艺的选择则应由经济性比较而定，一般情况下，各种水处理药剂，含盐量越高，反渗透就越经济，含盐量越低，离子交换就越经济。由于反渗透技术的大量普及，采用反渗透+离子交换工艺或多级反渗透或反渗透+其它深度除盐技术的组合工艺已经成为公认的技术与经济更为合理的水处理方案。

4. 反渗透膜元件一般能用几年?

膜的使用寿命取决于膜的化学稳定性、元件的物理稳定性、可清洗性、进水水源、预处理、清洗频率、操作管理水平等。根据经济分析通常为5年以上。

5. 反渗透和纳滤之间有何区别?

纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术，反渗透可以脱除溶质，分子量小于0.0001微米，纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透，用于处理后产水纯度不特别严格的场合，纳滤适合于处理井水和地表水。

6. 膜技术具有怎样的分离能力?

反渗透是目前最精密的液体过滤技术，反渗透膜对溶解性的盐等无机分子和分子量大于100的有机物起截留作用，另一方面，水分子可以自由的透过反渗透膜，典型的可溶性盐的脱除率为>95～99%。操作压力从进水为苦咸水时的7bar(100psi)到海水时的69bar(1，000psi)。纳滤能脱除颗粒在1nm(10埃)的杂质和分子量大于200～400的有机物，溶解性固体的脱除率20～98%，含单价阴离子的盐(如NaCl或 CaCl2)脱除率为20～80%，而含二价阴离子的盐(如MgSO4)脱除率较高，为90～98%。超滤对于大于100～1，000埃(0.01～0.1微米)的大分子有分离作用。所有的溶解性盐和小分子能透过超滤膜，可脱除的物质包括胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。多数超滤膜的截留分子量为1，000～100，000。微滤脱除颗粒的范围约0.1～1微米，通常情况下，悬浮物和大颗粒胶体能被截留而大分子和溶解性盐。

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