5T單級反滲透一、反滲透原理使用于美國太空人將尿液回收為純水使用

5T單級反滲透

一、反滲透原理

使用于美國太空人將尿液回收為純水使用。在濃溶液一側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反，濃溶液開始向稀溶液一側(cè)流動，這一過程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運動，是一種在壓力驅(qū)動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中的應(yīng)用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水

二、反滲透設(shè)備主要指標

1.脫鹽率和透鹽率

脫鹽率=(1–產(chǎn)水含鹽量/進水含鹽量)×99%,通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中去除可溶性雜質(zhì)濃度的百分比。

透鹽率=99%–脫鹽率,進水中可溶性雜質(zhì)透過膜的百分比。

膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時產(chǎn)水量越低。反滲透對不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對高價離子及復(fù)雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也超過了98%;對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小于100的有機物脫除率較低，平均脫鹽率≥98%

2.產(chǎn)水量(水通量)

產(chǎn)水量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)能，即單位時間內(nèi)透過膜水量，單模塊0.25-50噸/小時(加侖/天)。

滲透流率——滲透流率也是表示反滲透膜元件產(chǎn)水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導(dǎo)致垂直于膜表面的水流速加快，加劇膜污染。

3.回收率

回收率=(產(chǎn)水流量/進水流量)×99%，指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分比。膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計時就已經(jīng)確定，是基于預(yù)設(shè)的進水水質(zhì)而定的?；厥章矢鶕?jù)系統(tǒng)大小及水質(zhì)來設(shè)計，一搬介于50-75%之間。

4.影響因素

4.1.進水壓力對反滲透膜的影響

進水壓力本身并不會影響鹽透過量，但是進水壓力升高使得驅(qū)動反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時鹽透過量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當(dāng)進水壓力超過一定值時，由于過高的回收率，加大了濃差極化，又會導(dǎo)致鹽透過量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。

4.2.進水溫度對反滲透膜的影響

反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對進水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對通量也線性的增加，進水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就2.5%-3.0%;(以25℃為標準)。

4.3.進水PH值對反滲透膜的影響

進水PH值對產(chǎn)水量幾乎沒有影響，面對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達到。

4.4.進水鹽濃度對反滲透膜的影響

滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數(shù)，進水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導(dǎo)致脫鹽率下降。

三、反滲透純水設(shè)備應(yīng)用

1.食品飲用：食品、飲料、海水、苦咸水淡化等純凈水生產(chǎn)工藝中；

2. 醫(yī)藥行業(yè)：科研、制藥GMP純凈水及透析工藝中；

3. 電子工業(yè)：半導(dǎo)體工業(yè)、集成電路清洗用超純水處理工藝；

4. 化學(xué)工業(yè)：化工工藝的濃縮、分離、提純及純水制備；

5. 電力工業(yè): 鍋爐補給水除鹽軟水；

6. 其它工業(yè): 循環(huán)水、造紙、電鍍、涂裝、印染等行業(yè)用水及廢水處理