『壹』 反滲透膜結垢的原因是什麼如何防止
在系統正常運行一段時間後,反滲透膜元件會受到給水中可能存在內的懸浮物或容難溶鹽的污染,這些污染中最常見的是碳酸鈣沉澱、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶沉澱、金屬(鐵、錳、銅、鎳、鋁等)氧化物沉澱、硅沉積物、無機或有機沉積混合物、NOM天然有機物質、合成有機物(如:阻垢劑/分散劑,陽離子聚合電解質)、微生物(藻類、黴菌、真菌)等。
物理清洗膜元件:低壓力、高流速的將反滲透產水來沖刷膜元件,可以把短期內在膜表面附著的污染物和堆積物清洗掉的一種有效方法。一般物理清洗頻率較高。
化學清洗膜元件:有些結垢情況通過物理清洗很難去除附著在膜元件表面的污染物和堆積物。這個時候就需要通過化學葯劑來對結垢進行去除。為了能夠達到最佳的清洗效果一般都是通過多種化學清洗葯劑進行組合清洗。而且葯劑的選擇以及清洗順序也是有嚴格要求的。
詳細預防方法可見官網:網頁鏈接
『貳』 導致RO膜失效的主要原因有哪些
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫,中文意思是:逆滲透,一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度,水一旦加壓之後,將由高濃度流向低濃度,亦即所謂逆滲透原理:由於 RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼無法看到,細菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過,其它雜質及重金屬均由廢水管排出,所有海水淡化的過程,以及太空人廢水回收處理均採用此方法,因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。
反滲透是60年代發展起來的一項新的膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程.反滲透的英文全名是「REVERSE OSMOSIS」,縮寫為「RO」. RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術,源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究,後逐漸轉化為民用,目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10*-9米),在一定的壓力下,H2O分子可以通過RO膜,而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜,從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 一般性的自來水經過RO膜過濾後的純水電導率5μs/cm(RO膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率,一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上,5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的,可以採用2級反滲透,再經過簡單的處理,水電導能小於1μs/cm), 符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾,出水電阻率可以達到18.2M .cm,超過國家實驗室一級用水標准(GB 6682—92)。
首先要了解「滲透」的概念.滲透是一種物理現象.當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力.如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,而鹽分剩下.因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。 RO膜原理圖
[1]反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。 反滲透時,溶劑的滲透速率即液流能量N為: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh為水力滲透系數,它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為: π=iCRT 式中i為溶質分子電離生成的離子數;C為溶質的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數;T為絕對溫度。 反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。 反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,並與離子交換結合製取高純水,目前其應用范圍正在擴大,已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
1950年美國科學家DR.S.Sourirajan有一回無意發現海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水,隔了幾秒後,吐出一小口的海水,而產生疑問,因為陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水的.經過解剖發現海鷗體內有一層薄膜,該薄膜非常精密,海水經由海鷗吸入體內後加壓,再經由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜轉化為淡水,而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外,此即往後反滲透法的基本理論架構;並在1953年由University of Florida應用於海水淡化去除鹽份設備,在1960年經美國聯邦政府專案支助美國U.C.L.A大學醫學院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜,一年約投入四億美元經費研究,以運用於太空人使用,使太空船不用運載大量的飲用水升空,直到1960年投入研究工作的學者、專家越來越多,使之質與量更加精進,從而解決了人類欽用水中的難題.
反滲透機理模型有幾個經典模型 1.優先吸附毛細孔模型:弱點干態電鏡下,沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。Sourirajan 2.溶解擴散模型:不認為有孔。 3.干閉濕開模型:上個世紀80,90年代,鄧宇等提出的,能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型,統一了兩個最經典的反滲透機制模型,細孔模型,溶解擴散模型。即 膜干時,膜收縮緻密,孔隙閉合,電鏡下看不到; 膜濕時,膜材料溶脹,膜的孔隙被溶劑溶脹,孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。 海水淡化技術:非加壓吸附滲透海水淡化法上個世紀90年代鄧宇的發明,《美國化學文摘》收錄 RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五( 0.0001 微米),也就是1×10^10m ,而水分子的直徑是4×10^10m ,試問水分子如何透過? RO (干)膜的孔徑=1×10m,應該是「干膜」的孔徑。膜分子結構是有彈性的,當「干RO膜」被水溶脹後,其「濕膜」的孔徑>≥1×10m,達到水分子的4×10m是容易的,況且水分子也不是死硬的,是柔性的,正好似「柔情似水」。
清洗ro膜元件的一般步驟: 一、用泵將干凈、無游離氯的反滲透產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。 二、用干凈的產品水在清洗箱中配製清洗液。 三、將清洗液在壓力容器中循環1小時或預先設定的時間。 四、清洗完成以後,排凈清洗箱並進行沖洗,然後向清洗箱中充滿干凈的產品水以備下一步沖洗。 五、用泵將干凈、無游離氯的產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。 六、在沖洗反滲透系統後,在產品水排放閥打開狀態下運行反滲透系統,直到產品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常15~30分鍾)。
1.3反滲透設備消毒和保養不力導致微生物的污染沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜
這是復合聚醯胺膜使用中普遍存在的問題,因為聚醯胺膜耐余氯性差,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對微生物的預防重視不夠,容易導致微生物的污染。目前許多廠家生產的純水微生物超標,就是消毒、保養不力造成的。
主要表現為:出廠時,RO設備沒有採用消毒液保養;設備安裝好後沒有對整個管路和預處理設備消毒;間斷運行不採取消毒和保養措施;沒有定期對預處理設備和反滲透設備消毒;保養液失效或濃度不夠。1反滲透設備的操作不當引起膜性能的損壞
1.1反滲透設備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜
常有兩種情況發生:A、設備排空後,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應在2~4bar的壓力下將餘下的空氣排盡後,再逐步升壓運行。B、在預處理設備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微濾器及其後的管路漏水)當預處理供水不很足時,如微濾發生堵塞,在密封不好的地方由於真空會吸進部分空氣。應清洗或更換微濾器,保證管路不漏。總之,應在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發現氣泡應逐漸降壓檢查原因。
1.2反滲透設備關機時的方法不正確
再者污染往往不是單一的,其表現的症狀也有一定的差別,使得污染的鑒別更困難。
鑒別污染類型要綜合原水水質,設計參數,污染指數,運行記錄,設備性能變化及微生物指標等加以判斷:沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜
(1)膠體污染:發生膠體污染時,通常伴隨著以下兩個特性:A、前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。
(2)微生物污染:發生微生物污染時,RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高,平時一定沒有按要求進行保養和消毒。
(3)鈣垢:可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應小於1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小於零,一般不會產生鈣垢。
(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。
(5)根據設備性能的變化判斷污染的類型。
(6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HNO3),根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過清洗液成分分析進一步證實
(7)對清洗液進行化學分析:取原水、清洗原液、清洗液,三個樣分析。
在確定了污染的類型後,可按表1中的方法清洗,然後消毒使用。在不能確定污染的類型時,通常採用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。
二、防止膜性能的損壞
新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下,貯存1年左右,也不會影響其壽命和性能。當塑料袋開口後,應盡快使用,以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。
反滲透設備試機完後,我們採用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天(15~24h),然後採用2%的甲醛溶液保養;或運行2~6h後,用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(應排盡設備管路中的空氣,保證設備不漏,關閉所有的進出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些,在閑置時間長時使用,第二種方法在閑置時間較短時使用。
1.4反滲透設備余氯監測不力
如投加NaHSO3的泵失靈或葯液失效,或活性炭飽和時因余氯損壞膜。
2清洗不及時與清洗方法不正確導致的膜性能的損壞
設備在使用過程中,除了性能的正常衰減外,由於污染而引起設備性能的衰減更為嚴重。EDI高純水設備通常的污染主要有化學垢,有機物及膠體污染,微生物污染等。不同的污染表現出的症狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症狀也是有一定的差異。沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜
在工程中我們發現,污染時間的長短不一樣,其症狀也不一樣。如:膜發生碳酸鈣垢污染,污染時間為一個星期時,主要表現為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能完全恢復性能。污染時間為一年(某純水機),鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L~160mg/L),產水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗後,鹽通量降為7mg/L,產水量上升至210L/h。
『叄』 含氟廢水如何處理
含氟廢水國內外常用的方法有混凝沉澱法、離子交換法、膜過濾法、吸附法。
混凝沉澱法:對於低濃度含氟廢水一般採用混凝沉澱法,利用混凝劑在水中形成正電的膠粒吸附廢水中的氟離子,但是混凝沉澱池池體一般比較大、佔地面積大,且停留時間長以及產生大量污泥,且出水很難達標等缺點。
膜過濾法:與常規分離方法相比,膜分離過程具有不污染環境、能耗低、效率高、工藝簡單等優點,尤其是反滲透(RO)膜分離過程被廣泛用於廢水的除氟,RO膜對氟離子呈現出高的截留能力,但是膜處理一般投資大,操作過程復雜,膜使用壽命較短,需要經常更換膜。
然後,離子交換法也有其缺點,會產生過量的再生廢液,吸附周期長,且會消耗大量脫附劑,排出大量含鹽廢水易引起管道腐蝕,材料昂貴、樹脂再生處理困難。
所以,含氟廢水不能直接通過上述方法達到排放要求, 因此必須要對廢水進行深度處理,江蘇海普功能材料開發的吸附法,可以達到處理效果。
採用海普吸附工藝處理含氟廢水時,將廢水預先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質,然後進入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特種吸附材料對廢水中的氟進行選擇性吸附並富集到吸附材料中,吸附出水氟濃度降低,吸附飽和後,對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料得以再生並重新繼續吸附,如此不斷循環進行。
寧波某企業的廢水經吸附處理後,實驗處理效果表明採用吸附處理,廢水中的氟去除率達到97%以上,在保證達到客戶的要求的同時留有一定的安全餘量,能有效防止入料廢水的水質波動造成出水不達標。
從上圖及上表中可以看出原水與出水無色透明,廢水中的氟幾乎完全被脫除,試驗證明利用特種吸附劑吸附可以有效的降低廢水中的氟濃度。
『肆』 RO阻垢劑的RO膜阻垢劑作用原理
傳統使用的阻垢及一般分為含磷小分子阻垢劑或有機物高分子直鏈型聚合物阻垢劑,阻止或干擾難溶無機鹽的沉積、結垢,大多數阻垢劑均是來源於冷卻循環水方面的阻垢經驗,其所含有的磷成份作為細菌微生物的營養源對膜帶來生物污染的危險。
傳統的阻垢劑均為晶體修改型阻垢劑,原理為讓水中的過飽和離子形成初期沉澱晶體後,再通過修改晶體上面的極性鍵基團來防止晶體長大或附著於膜表面. 新式的阻垢劑採用樹枝狀聚合物技術,且不含磷,樹枝球狀構造不僅提高了納污阻垢的效果,更克服了自纏繞自粘連的弊病。同時,其獨特構造也使其具有強的穩定性。 跟你說點形象點,阻垢劑就像洗衣服時候用的洗衣粉,阻垢劑它能吸附或改變膜上的物質性質,使膜不容易結垢,堵塞,但又不會穿過膜、不會破壞膜的結垢,對產水水質沒有影響。
RO阻垢劑屬於復合制劑具有良好的協同處理效應 ,能有效防止水垢、微生物粘體的形成、提高系統的脫鹽率、產水量。環境介面友好、 處理效能穩定。
『伍』 促進RO膜性能下降的主要原因有哪些
第一、進水壓力對膜片的影響
進水壓力本身並不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動反滲透的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了家用RO膜的鹽分,降低了透鹽率,提高了脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由於過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致鹽透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。因此在實際的運行中,要適當的選擇膜元件的數量以達到經濟運行的目的。
第二、進水溫度對膜片的影響
RO膜產水電導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,進水水溫增高時,產水量就會,反之水溫過低,則會影響產水量,因此要控制好進水溫度。
第三、進水PH值對膜片的影響
PH值是指水的酸鹼度,進水PH值對產水量幾乎沒有影響,而對脫鹽率有較大影響。當進水的PH值在正常的區間內,家用RO膜的脫鹽率就比較理想,反之當進水的PH不正常時,脫鹽率就會受影響。
第四:進水鹽濃度對膜片的影響
進水鹽濃度對家用RO膜有很大的的影響,RO膜的滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。但是,現在很多家用RO膜訂制廠家,採用新技術,來減輕進水鹽濃度對膜片的影響程度,是其能運用到更廣闊的范圍內。
『陸』 反滲透結垢的判斷和處理
摘要 首先,反滲透設備在運行過程中,低壓沖洗產生的壓力會產生淡水,兩側水的濃度會加深,同時也會導致鹽的濃度加深,鹽中含有大量的可沉澱物質,久而久之,就會出現結垢現象。其次,阻垢劑裝置漏葯較為嚴重,極有可能影響到反滲透阻垢劑的加葯用量,在加葯過程中,葯劑不均勻也是導致反滲透膜結垢的重要原因。最後,設備停機的過程中沒有及時進行沖洗也會導致反滲透膜結垢。
『柒』 反滲透系統進水水質要求都有哪些
【水質要求】
PH 值:3~10;余氯值:<0.1mg/L;SDI15值:<5.0;水 溫:<45 ℃。
壓力的影響
進水壓力影響RO和NF膜的產水通量和脫鹽率,我們知道滲透是指水分子從稀溶液側透過膜進入濃溶液側的流動,反滲透和納濾技術即在進水水流側施加操作壓力以克服自然滲透壓。當高於滲透壓的操作壓力施加在濃溶液側時,水分子自然滲透的流動方向就會被逆轉,部分進水(濃溶液)通過膜成為稀溶液側的凈化產水。透過膜的水通量增加與進水壓力的增加存在直線關系,增加進水壓力也增加了脫鹽率,但是兩者間的變化關系沒有線性關系,而且達到一定程度後脫鹽率將不再增加。
由於RO和NF膜對進水中的溶解性鹽類不可能絕對完美地截留,總有一定量的透過量,隨著壓力的增加,因為膜透過水的速率比傳遞鹽分的速率快,這種透鹽率的增加得到迅速地克服。但是,通過增加進水壓力提高鹽分的排除率有上限限制,正如圖1脫鹽率曲線的平坦部分所示那樣,超過一定的壓力值,脫鹽率不再增加,某些鹽分還會與水分子耦合一同透過膜。
溫度的影響
膜系統產水電導對進水溫度的變化非常敏感,隨著水溫的增加,水通量幾乎線性地增大,這主要歸功於透過膜的水分子的粘度下降、擴散能力增加。增加水溫會導致脫鹽率降低或透鹽率增加,這主要是因為鹽分透過膜的擴散速率會因溫度的提高而加快所致。膜元件能夠承受高溫的能力增加了其操作范圍,這對清洗操作也很重要,因為可以採用更強烈和更快的清洗程序。
鹽濃度的影響
滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數,鹽濃度增加,滲透壓也增加,因此需要逆轉自然滲透流動方向的進水驅動壓力大小主要取決於進水中的含鹽量。如果壓力保持恆定,含鹽量越高,通量就越低,滲透壓的增加抵消了進水推動力,水通量降低,增加了透過膜的鹽通量(降低了脫鹽率)。
回收率的影響
通過對進水施加壓力當濃溶液和稀溶液間的自然滲透流動方向被逆轉時,實現反滲透過程。如果回收率增加(進水壓力恆定),殘留在原水中的含鹽量更高,自然滲透壓將不斷增加直至與施加的壓力相同,這將抵銷進水壓力的推動作用,減慢或停止反滲透過程,使滲透通量降低或甚至停止。RO
系統最大可能回收率並不一定取決於滲透壓的限制,往往取決於原水中的含鹽量和它們在膜面上要發生沉澱的傾向,最常見的微溶鹽類是碳酸鈣、硫酸鈣和硅,應該採用原水化學處理方法阻止鹽類因膜的濃縮過程引發的結垢。
pH 值的影響
各種反滲透和納濾膜元件適用的pH值范圍相差很大,像這樣的超薄復合反滲透和納濾膜與醋酸纖維素反滲透和納濾膜相比,在更寬廣的 pH
值范圍內更穩定,因而,具有更寬的操作范圍。膜脫鹽率特性取決於pH值,水通量也會受到影響。
『玖』 氯元素對反滲透膜 產生什麼影響
氯離子對膜原件沒有很大危害,但離子含量過高之後會影響反滲透的產水量。
『拾』 原水氯根高對反滲透設備有什麼影響
原水氯抄根高對反滲透襲設備有什麼影響?
氯作為市政供水的主要殺菌方式由來已久,因為它效率高,方便操作。一般余氯濃度控制在0.5-1.0ppm之間,這樣能很好的防止微生物的污染,但是這個濃度對反滲透設備來說有些高,進反滲透主機之前需徹底地脫氯處理,為什麼呢?因為余氯會對反滲透膜造成氧化破壞,最明顯的表現就是脫鹽率下降。
反滲透膜具有一定程度的抗氯性,大約為與1ppm余氯接觸200-1000小時後,可能會出現膜的降解。氯對膜的攻擊速度取決於進水水質,如果水質偏鹼性,氯對膜的攻擊速度要比在中性或是酸性條件下快,另外當重金屬(如鐵)及高水溫條件下,氯的攻擊也會加快,它們相當於催化劑,加快膜的降解反應。
通過什麼可以有效的去除水中的余氯呢?
一個是物理方法,一個是化學方法。我們最先想到的那就是化學法-還原劑,既然氯對膜是氧化反應,那加還原劑就可以,這里要加的還原劑是焦亞硫酸鈉,它是最常用的去除余氯的化學品。物理方法就是活性炭,活性炭對余氯有很好的吸附作用,這也是為什麼反滲透設備預處理部分加活性炭裝置的作用。