膜处理设备-课程论文

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1、反渗透装置在水处理中的应用摘要：简要概述了反渗透原理、反渗透装置的组成以及应用在垃圾渗滤液、海水淡化、工业废水处理当中的不同种类反渗透膜和新型膜，借用工程实例简述了反渗透系统地运用。关键词：反渗透膜；水处理引言自从18世纪人类首先认识生物膜以来，在长达两百年多年中对膜分离技术积累了大量的理论基础研究,为后来广泛应用提供了良好的基础。20世纪60年代后膜分离迅速崛起，成为一门分离新技术。借助外界能量或化学位的推动,以选择性透过膜为分离介质,对两组分或多组分气体或液体进行分离、分级和富集，具有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控

2、制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物工程、环境治理、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，具有广泛的发展前景。1.反渗透机理反渗透（OF）：膜孔径小为1nm,它仍是一种压力驱动的膜过程,与其他压力驱动的膜过程（微滤、超滤、纳滤）相比,反渗透是最精细的过程,因此又称“高滤”。它的分离机理与其它压力驱动膜过程有所不同,分离过程除与孔的大小有关外,还取决于对透过组分在膜中的溶解、吸附和扩散,因此与膜的化学、物理性质以及透过组分与膜之间的相互作用有很大关系。它过滤的实质是利用反渗透膜具有选择性透

3、过溶剂而截留离子物质的性质。分离的过程是依靠膜两侧的静压力差为推动力,用以克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离，对NaCl的截留率在98%以上。与传统过滤技术不同，它的一部分水以与膜垂直的方向通过膜，而盐和胶体物质在膜表面浓缩，依靠给水沿与膜平行的方向将浓缩物质带走。膜元件的谁铜梁越大，回收率越高，但膜表面也越容易受到污染。正常工况下出水为无离子水，具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术。[1~2]图1反渗透机理2.反渗透装置整个

4、反渗透装置由保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、控制检测仪表柜、管阀件和钢支架等组成。膜是反渗透系统的心脏，膜的形式、材料决定了反渗透系统的性能，应用在水处理中反渗膜组件主要有卷式、中空纤维、板框式三种。按照材料来看，有纤维素类膜和非纤维素类膜两大类，纤维素类膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜（简称CA膜），非纤维素类膜中以方向聚酰胺为主要品种，近几年有发展出来一种复合膜，这种反渗透膜是在传统的有机膜表面以嫁接方式复合一层无机膜形成复合膜，透水量大，脱盐率高，稳定性好，这种膜脱盐率可以稳定在99%以上。按照膜结构可以分为多孔性、致密性，或对称性

5、（均匀性）和不对称性（各向异性）结构模。[3]反渗透膜的膜组件生产厂商主要有美国的Hydranautics公司、DOW公司、FluidSystem公司、GE公司、Pall公司、Trisep公司、日本的日东电工等等。2.1反渗透预处理反渗透系统对进水水质有很高要求，膜组件价格昂贵，杂质较多的情况下，不仅需要加大压力差，提升动力成本，而且膜容易受到污染，短期就要更换，为了能够使反渗透装置长期安全运行、防止膜表面污染、结垢、避免膜受机械损伤，预处理尤为重要。在预处理水进入RO系统前，加入阻垢剂和还原剂（防止反渗透膜表面结垢或者被氧化），然后经过

6、增压泵，通过保安过滤器进一步去除杂质才能够将水进入RO系统。2.2微滤保安过滤器对于反渗透进水，除了需要预先对原水进行常规的多介质过滤外，还有必要采用微滤，去除水中微量的悬浮杂质。一般工程当中，采用污染指数（SDI）来控制预处理效果，其他指标的控制可以考虑采用投加阻垢剂或者还原剂。2.3膜组件2.3.1.卷式反渗透装置及膜元件（1）进水水质标准：卷式反渗透装置进水水质标准项目指标项目指标浊度（NTU）<0.5铁（总铁计）（mg/L）≤0.1色度清表面活性剂（mg/L）检不出pH值2~11洗涤剂、油分、H2S等检不出水温（℃）5~45游离氯

7、<0.1沉淀粒子浓水不发生沉淀污染指数≤4（2）卷式反渗透膜结构图2卷式反渗透膜结构卷式反渗透膜结构紧凑、单位体积的膜表面积较大，透水量大。占地面积小，稳流效果较好，不易产生浓差极化现象。缺点是膜玷污后消除困难，不能处理含有悬浮物的液体、原水流程短、压力损失大、浓水难以循环以及密封长度大、清洗困难。（3）应用广州市兴丰生活垃圾填埋场结合渗滤液水质特点，采用生化、物化和膜技术组合工艺深度处理渗滤液并回用，出水回收率达到80%，浓缩液可以通过蒸发、固化或回灌工艺处理。采用的卷式反渗透膜组件能有效去除有机和无机污染物,出水水质符合相关回用水标准

8、。[4]2.3.2.中空纤维式反渗透装置及膜元件（1）进水水质标准：中空纤维式反渗透装置进水水质标准（三醋酸纤维素膜）项目指标项目指标浊度（NTU）<0.3铁（总铁计）（mg/L）≤0.05色