⑴ 反渗透膜结垢的原因是什么该如何防止
反渗透膜结垢是什么原因?
首先,反渗透设备在运行过程中,低压冲洗产生的压力会产生淡水,两侧水的浓度会加深,同时也会导致盐的浓度加深,盐中含有大量的可沉淀物质,久而久之,就会出现结垢现象。
其次,阻垢剂装置漏药较为严重,极有可能影响到反渗透阻垢剂的加药用量,在加药过程中,药剂不均匀也是导致反渗透膜结垢的重要原因。
最后,设备停机的过程中没有及时进行冲洗也会导致反渗透膜结垢。
防止反渗透膜结垢入手点
防止反渗透膜结垢要从四个方面入手。
其一,过滤速度。过滤器过滤速度要适中,太快太慢都不好。
其二,慢反洗。反洗过程要注意时间和流速,才能保证最佳反洗效果。
其三,水流运行。水流要保持均匀,均匀的水流才能保证良好的过滤效果。
最后,滤料选择。滤料的颗粒大小和均匀程度对过滤器过滤效果影响很大。总之,要合理对反渗透膜进行处理,才能有效防止结垢。
⑵ 浓差极化的膜分离过程中的浓差极化
莱特.莱德浓差极化是指分离过程中,料液中的溶液在压力驱动下透过膜,溶质(离子或不同分子量溶质)被截留,在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高;在浓度梯度作用下,溶质又会由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过通量下降。
折叠浓差极化浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。浓差极化效应如下:膜表面上的渗透压比本体溶液中高,从而降低NDP;降低水通量(Qw);增加透盐量(Qs);增加难溶盐的浓度,超过其溶度积并结垢。浓差极化因子(β)被定义为膜表面盐浓度(Cs)与本体溶液盐浓度(Cb)的比值:因电解槽中电极界面层溶液离子浓度与本体溶液浓度不同而引起电极电位偏离平衡电位的现象。是电极极化的一种基本形式。电解过程中溶液在电解槽内出现的这种浓度差异,是由于液相传质即,通过界面层溶液的扩散速度跟不上电解速度引起的。结果,当电极反应在一定电流密度下达到稳定后,阴极界面层溶液的浓度必低于本体溶液;而在阳极,例如可溶阳极,界面层溶液的浓度必高于本体溶液。根据能斯特(w.Nernst)电位方程,这两种情况都要导致电极电位偏离按本体溶液浓度计的平衡电位:阴极电势变小(向负方向移动),阳极电势变大(向正方向移动),即发生了电极的浓差极化。浓差极化随电流密度增加而增大。浓差极化是大电流密度下产生的主要极化形式。浓差极的大小用浓差超电位钕£表示,阴极浓差超电位与电流密度i的关系为:式中i极限为正离子一到达阴极表面便被立即还原,致使界面层溶液中该离子浓度趋于零的电流密度,称极限电流密度。极限电流密度由实验确定,它相当于阴极极化曲线出现水平段时的电流密度。极限电流密度越大,容许的电流密度上限越大,对电解和电镀越有利。提高电解质溶液的浓度、搅拌和加热溶液,都能提高极限电流密度。浓差极化对金属电解、电镀没有任何好处,它使槽电压升高,电耗增大,并使阴极沉积或镀层质量恶化,甚至造成氢的析出和杂质金属离子的放电。浓差极化可以通过搅拌、加热溶液或移动电极而消除至一定限度,但由于电极表面扩散层的存在而不能完全避免。
⑶ 超滤中的浓差极化现象分析
什么是浓差极化?
在压力驱动膜过程中,由于料液中水透过膜,而溶质被膜阻留,使膜表面上溶质的浓度升高。在浓度梯度作用下,溶质从膜表面向本体溶液反向扩散,形成边界层,使流体阻力和渗透压增加,从而导致溶剂透过通量减小。
当溶剂向膜表面流动引起的溶质流动速度与由浓度梯度引起的溶质向本体溶液的扩散速率达到平衡时,在膜表面附近形成一个稳定的浓度梯度区,膜表面浓度C2高于主体溶液浓度C1,这一区域称为浓差极化边界层,这一现象叫浓差极化;C2/C1叫浓差极化度。
浓差极化的危害
1. 浓差极化使膜表面溶质浓度增高,引起渗透压的增大,从而减小传质驱动力。
2. 当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时,会在膜表面形成沉积或凝胶层,增加透过阻力。
3. 膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。
4. 当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解,恶化膜的性能。
5. 严重的浓差极化导致结晶析出,阻塞流道,运行恶化。
浓差极化防治
既然超滤膜的浓差极化现象危害如此之大,那么怎么防止浓差极化现象的恶化呢?
主要防治途径:
1. 加强进料的预处理。
2. 选择合适膜组件:组件结构;加入紊流器;料液横切流向设计;螺旋流。
3.合理的过程设计:料液脉冲流动;提高流速。
4.合适的操作参数的选择:适当提高进料液温度以降低粘度,增大传质系数等。
超滤膜的浓差极化不仅会使膜通量减小,不及时处理还会引起膜的性能恶化,寿命大大减少,因此做好日常的维护工作及其重要的~
⑷ 如何消除反渗透的浓差极化
1.要严格控制膜的水通量
2.严格控制回收率
3.严格按照膜生产厂家的设计导则指专导系统运行。
制造厂属家对回收率的要求考虑了膜表面冲洗的流速,卷式膜流速不低于0.1m/s,对水通量的规定中是考虑了膜表面浓缩盐分避免达到临界浓度,一般定量地规定浓差极化因子β<1.2。膜与膜之间设计了浓水隔网是为了增加浓水流动的紊流程度。
对于溶质来说,由于膜使其绝大部分无法通过而被截留在膜的表面上积累,造成由膜表面到主体溶液之间的浓度梯度,从而引起溶质从膜表面通过边界层,向主体流扩散。
减少浓差极化的另一办法是增加浓水渠道的紊流,这在涡卷式反渗透元件设计中浓水隔网的设计已给予了考虑。
⑸ 通过什么来判断反渗透膜的好坏
怎么判断反渗透膜的好坏?
一般来说,衡量反渗透膜性能的主要指标有回收率、产水量及通量、脱盐率三个指标构成。
反渗透膜性能指标一:回收率
回收率是表示反渗透膜元件或者反渗透系统能效的一个重要指标,用来表示进入膜元件的进水中有多少成为了产品水,用公式表示为:回收率=产品水流量(纯水出量)÷进水流量
反渗透膜性能指标二:产水量及其通量
产水量是表示反渗透膜在一定的压力条件下,单位时间内产生纯水体积多少的指标。衡量单位常见到有GPD(加仑每天)、LPH(升每小时)。通量是指单位面积的反渗透膜片在单位时间内能产生的水的体积的多少,一般用加仑/平方英尺×天(GFD和立方米/平米×天来表示。膜元件产水量=通量×有效膜面积。
反渗透膜性能指标三:脱盐率
脱盐率是表示反渗透膜对水中杂质的去除能力。一般来说反渗透膜对相关杂质的脱除率可以用表示如下:
反渗透膜元件对不同物质的去除率不同,总体来说有以下规律:
1.对多价离子的去除率高于单价离子;对复杂离子的去除率高于简单离子;对分子量100以下的有机物去除率较低;对氮族元素及其化合物的去除率较低。
2.脱盐率表现为表观脱盐率和实际脱盐率。表观脱盐率=1—产水含盐量/进水含盐量
实际脱盐率=1—2×产水含盐量/(进水含盐量+废水含盐量)÷2×A,其中A代表浓差极化系数(一般在1.1—1.2之间)。