2011环保工程师水污染防治资料16

　　1.9.3反渗透$lesson$

　　⑴原理

　　用膜法分离溶液时，使溶剂通过膜的方法称为渗透。水通过膜由稀溶液进入浓溶液的过程称为自然渗透。在浓溶液一侧施加压力，使浓溶液中的水通过膜进入称溶液的过程称为反渗透。

　　目前的反渗透膜的传质机理有：溶解扩散理论、优先吸附――毛细孔流理论和氢键理论。

　　⑵反渗透膜及反渗透装置

　　①反渗透膜

　　?结构：是一种只允许水分子通过的半透膜，厚度一般为100～200钠米，具有不对称的断面结构，主要包括三层：表面致密层，孔径约8～10埃，厚度约为1～10微米，脱盐主要在这一层，另一面为多孔支撑层，结构疏松，孔径约1000～4000埃，两者之间为中间过渡层，孔径约200埃。

　　?性能：反渗透分离的关键是要求反渗透膜具有较高的透水速度和脱盐性能，则反渗透膜所应具有的性能为：单位膜面积的透水速度快，脱盐率高;机械强度好;化学稳定性好，耐酸碱、耐高温和微生物的侵蚀，耐污染;使用寿命长，性能衰降小，原料充沛，价格低，制膜工艺较简单。

　　?分类：

　　按材料分为：纤维素膜和非纤维素膜。

　　按结构分为：不对称膜和复合膜。

　　按外形分为：膜片和中空纤维。水处理中常用以下膜：

　　②反渗透装置：有板框式、管式、卷式、中空纤维式、盘式或碟式等。

　　?板框式反渗透器

　　优点：装置牢固，能承受高压。缺点：液流状态差，易形成浓差极化，设备费用及占地面积大。

　　?管式反渗透器

　　优点：进水流动状态好，易安装，易清洗，易拆换。缺点：单位面积内的体积很小，占地面积较大。

　　?卷式反渗透器

　　优点：单位体积内的膜装载面积大，进水流动状态好，结构紧凑。缺点：进水预处理要求严格，否则易堵塞。

　　?中空纤维式反渗透器：

　　优点：在单位体积内的膜装载面积大，无须承压材料，结构紧凑。缺点：容易堵塞，清洗困难，对进水的预处理要求最严，污染指数要求≤3.

　　⑶反渗透处理的工艺参数

　　①原液状态参数：包括总含盐量、各组分含量、pH值、温度、悬浮物、黏度和微生物量等。

　　②膜性能参数：包括膜的脱盐性能、机械强度、pH值稳定范围和耐热性等。

　　③化学工程参数：包括产水量、产水水质、操作压力、原液流速、膜清洗、膜更换和能耗等。

　　⑷反渗透在废水处理中的应用

　　目前反渗透已应用在处理电镀废水(镀镍、镀铬废水)、食品加工废水、制糖废水、水产品加工废水以及某些污水的深度处理等。

　　反渗透法对高价重金属离子有良好的脱除效果，可以回收废液中几乎全部的重金属，而且还可将水回收利用。

　　⑸反渗透法处理工艺的特点

　　优点：分离过程不需加热、无相变、耗能较少，设备体积少，操作简单，适用性强等。

　　缺点：需在高压下运行，需配备高压泵和耐高压的管路;反渗透膜分离装置对进水指标有较高的要求，易产生膜污染，需定期对膜进行清洗。

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