⑴ 反滲透膜結垢的原因是什麼該如何防止
反滲透膜結垢是什麼原因?
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。
防止反滲透膜結垢入手點
防止反滲透膜結垢要從四個方面入手。
其一,過濾速度。過濾器過濾速度要適中,太快太慢都不好。
其二,慢反洗。反洗過程要注意時間和流速,才能保證最佳反洗效果。
其三,水流運行。水流要保持均勻,均勻的水流才能保證良好的過濾效果。
最後,濾料選擇。濾料的顆粒大小和均勻程度對過濾器過濾效果影響很大。總之,要合理對反滲透膜進行處理,才能有效防止結垢。
⑵ 濃差極化的膜分離過程中的濃差極化
萊特.萊德濃差極化是指分離過程中,料液中的溶液在壓力驅動下透過膜,溶質(離子或不同分子量溶質)被截留,在膜與本體溶液界面或臨近膜界面區域濃度越來越高;在濃度梯度作用下,溶質又會由膜面向本體溶液擴散,形成邊界層,使流體阻力與局部滲透壓增加,從而導致溶劑透過通量下降。
折疊濃差極化濃差極化會使實際的產水通量和脫鹽率低於理論估算值。濃差極化效應如下:膜表面上的滲透壓比本體溶液中高,從而降低NDP;降低水通量(Qw);增加透鹽量(Qs);增加難溶鹽的濃度,超過其溶度積並結垢。濃差極化因子(β)被定義為膜表面鹽濃度(Cs)與本體溶液鹽濃度(Cb)的比值:因電解槽中電極界面層溶液離子濃度與本體溶液濃度不同而引起電極電位偏離平衡電位的現象。是電極極化的一種基本形式。電解過程中溶液在電解槽內出現的這種濃度差異,是由於液相傳質即,通過界面層溶液的擴散速度跟不上電解速度引起的。結果,當電極反應在一定電流密度下達到穩定後,陰極界面層溶液的濃度必低於本體溶液;而在陽極,例如可溶陽極,界面層溶液的濃度必高於本體溶液。根據能斯特(w.Nernst)電位方程,這兩種情況都要導致電極電位偏離按本體溶液濃度計的平衡電位:陰極電勢變小(向負方向移動),陽極電勢變大(向正方向移動),即發生了電極的濃差極化。濃差極化隨電流密度增加而增大。濃差極化是大電流密度下產生的主要極化形式。濃差極的大小用濃差超電位釹£表示,陰極濃差超電位與電流密度i的關系為:式中i極限為正離子一到達陰極表面便被立即還原,致使界面層溶液中該離子濃度趨於零的電流密度,稱極限電流密度。極限電流密度由實驗確定,它相當於陰極極化曲線出現水平段時的電流密度。極限電流密度越大,容許的電流密度上限越大,對電解和電鍍越有利。提高電解質溶液的濃度、攪拌和加熱溶液,都能提高極限電流密度。濃差極化對金屬電解、電鍍沒有任何好處,它使槽電壓升高,電耗增大,並使陰極沉積或鍍層質量惡化,甚至造成氫的析出和雜質金屬離子的放電。濃差極化可以通過攪拌、加熱溶液或移動電極而消除至一定限度,但由於電極表面擴散層的存在而不能完全避免。
⑶ 超濾中的濃差極化現象分析
什麼是濃差極化?
在壓力驅動膜過程中,由於料液中水透過膜,而溶質被膜阻留,使膜表面上溶質的濃度升高。在濃度梯度作用下,溶質從膜表面向本體溶液反向擴散,形成邊界層,使流體阻力和滲透壓增加,從而導致溶劑透過通量減小。
當溶劑向膜表面流動引起的溶質流動速度與由濃度梯度引起的溶質向本體溶液的擴散速率達到平衡時,在膜表面附近形成一個穩定的濃度梯度區,膜表面濃度C2高於主體溶液濃度C1,這一區域稱為濃差極化邊界層,這一現象叫濃差極化;C2/C1叫濃差極化度。
濃差極化的危害
1. 濃差極化使膜表面溶質濃度增高,引起滲透壓的增大,從而減小傳質驅動力。
2. 當膜表面溶質濃度達到其飽和濃度時,會在膜表面形成沉積或凝膠層,增加透過阻力。
3. 膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。
4. 當有機溶質在膜表面達到一定濃度時有可能對膜發生溶脹或溶解,惡化膜的性能。
5. 嚴重的濃差極化導致結晶析出,阻塞流道,運行惡化。
濃差極化防治
既然超濾膜的濃差極化現象危害如此之大,那麼怎麼防止濃差極化現象的惡化呢?
主要防治途徑:
1. 加強進料的預處理。
2. 選擇合適膜組件:組件結構;加入紊流器;料液橫切流向設計;螺旋流。
3.合理的過程設計:料液脈沖流動;提高流速。
4.合適的操作參數的選擇:適當提高進料液溫度以降低粘度,增大傳質系數等。
超濾膜的濃差極化不僅會使膜通量減小,不及時處理還會引起膜的性能惡化,壽命大大減少,因此做好日常的維護工作及其重要的~
⑷ 如何消除反滲透的濃差極化
1.要嚴格控制膜的水通量
2.嚴格控制回收率
3.嚴格按照膜生產廠家的設計導則指專導系統運行。
製造廠屬家對回收率的要求考慮了膜表面沖洗的流速,卷式膜流速不低於0.1m/s,對水通量的規定中是考慮了膜表面濃縮鹽分避免達到臨界濃度,一般定量地規定濃差極化因子β<1.2。膜與膜之間設計了濃水隔網是為了增加濃水流動的紊流程度。
對於溶質來說,由於膜使其絕大部分無法通過而被截留在膜的表面上積累,造成由膜表面到主體溶液之間的濃度梯度,從而引起溶質從膜表面通過邊界層,向主體流擴散。
減少濃差極化的另一辦法是增加濃水渠道的紊流,這在渦卷式反滲透元件設計中濃水隔網的設計已給予了考慮。
⑸ 通過什麼來判斷反滲透膜的好壞
怎麼判斷反滲透膜的好壞?
一般來說,衡量反滲透膜性能的主要指標有回收率、產水量及通量、脫鹽率三個指標構成。
反滲透膜性能指標一:回收率
回收率是表示反滲透膜元件或者反滲透系統能效的一個重要指標,用來表示進入膜元件的進水中有多少成為了產品水,用公式表示為:回收率=產品水流量(純水出量)÷進水流量
反滲透膜性能指標二:產水量及其通量
產水量是表示反滲透膜在一定的壓力條件下,單位時間內產生純水體積多少的指標。衡量單位常見到有GPD(加侖每天)、LPH(升每小時)。通量是指單位面積的反滲透膜片在單位時間內能產生的水的體積的多少,一般用加侖/平方英尺×天(GFD和立方米/平米×天來表示。膜元件產水量=通量×有效膜面積。
反滲透膜性能指標三:脫鹽率
脫鹽率是表示反滲透膜對水中雜質的去除能力。一般來說反滲透膜對相關雜質的脫除率可以用表示如下:
反滲透膜元件對不同物質的去除率不同,總體來說有以下規律:
1.對多價離子的去除率高於單價離子;對復雜離子的去除率高於簡單離子;對分子量100以下的有機物去除率較低;對氮族元素及其化合物的去除率較低。
2.脫鹽率表現為表觀脫鹽率和實際脫鹽率。表觀脫鹽率=1—產水含鹽量/進水含鹽量
實際脫鹽率=1—2×產水含鹽量/(進水含鹽量+廢水含鹽量)÷2×A,其中A代表濃差極化系數(一般在1.1—1.2之間)。