反渗透技术在电厂水处理的应用.doc

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1、《电厂水处理》课程论文课题名称水处理反渗透技术的发展与应用学生姓名任炼学号系别机械与能源工程系年级专业12热工2015年12月24日水处理反渗透技术的发展与应用摘要：反渗透是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97%-98%）。我国电厂应用反渗透技术已经发展了很多年，在很多地方还存在不少的问题。本文先简要分析反渗透技术的原理，进而分析反渗透技术在水电厂处理中的应用，分析反渗透技术存在的问题以及改进措施。关

2、键调：反渗透技术水的预处理电厂1、反渗透技术概述反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物[1]。反渗透技术(RO)是一种采用膜分离的技术，它具有环保、适应性强、脱盐率高的特点。80年代初开始在我国得到发展，近些年在电力行业的水处理技术中得到广泛的运用。1．1渗透基本原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流人盐水一侧，这种现象称为渗透。若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢。当施加的压力达到某一数值时，水透过膜的净流量

3、等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转[2]。此时盐水中的水将流人纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。1．2反渗透膜及技术原理反渗透膜是用高分子材料制成、具有选择性半透性质的薄膜。用于水处理的反渗透膜可以允许水分子透过膜，但水中所含的离子、有机物分子等不能透过[3]。反渗透的除盐原理是水在外加压力的作用下，水分子克服反渗透膜两侧的渗透压，透过膜到达膜的另一侧(淡水侧)；而水中的盐分、有机物分子等杂质则被膜拦截住，留在膜上，从而达到水质净化的目的。反渗透技术从本质上讲是一种横流性的过滤技术，过滤液体会横向

4、流过反渗透膜，部分原水在外界压力下透过这层膜形成成品水，而未被转化为成品水的液体和盐类继续流过反渗透膜表皮，逐渐形成浓水被排掉[4]。这一过程还可以将截留的悬浮物冲刷带走，阻止了垂直过滤技术下固体的沉积。1．3反渗透膜的类型及特点按照材料来分，用于水处理的反渗透膜主要有两种类型：一种是醋酸纤维膜，这是最早应用于水处理领域的反渗透膜。另一类是用聚酰胺类材料制成的复合膜。反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间

5、，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快[5]。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。反渗透膜应具有以下特征：（1）在高流速下应具有高效脱盐率；（2）具有较高机械强度和使用寿命；（3）能在较低操作压力下发挥功能；（4）能耐受化学或生化作用的影响；（5）受pH值、温度等因素影响较小；（6）制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类[6]。其组件有中空纤维式

6、、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。反渗透技术是一种利用反渗透膜的选择透过性进行水净化的过程，在反渗透技术的应用中具有仅允许水分子通过的膜，反渗透技术在应用中主要针对的非电解质和无机质一些分子量大于150组分的因子。在电厂水的处理中，需要选用横流过滤模式增加水压参与水的产量上层浓水以及一些盐类物质放置在膜表面。反渗透技术应用的主要设备包括保安过滤器和颗粒物拦截，本体装置包括膜壳和膜元件，按照结构形式的不停，本体装置包括条槽式、管式以及螺旋式等常采用的膜材料主要是聚酰胺类、芳香环聚合物、醋酸纤维膜等，醋酸

7、纤维膜最早使用在水处理领域中，聚酰胺类材料是目前常采用的材料，由较厚的多孔支撑层和很薄的致密层复合而成[7]。膜形式相对于平板式等膜元件，减少了浓差极化，提高了膜的装填高度，在投资、抗污染能力等方面有很大的优势。反渗透的性能包括脱盐率、回收率以及抗水解能力等，脱盐率的大小与操作条件、污染程度和溶液性质存在关系。1.4性能指标（1）脱盐率：脱盐率=（1–产水含盐量/进水含盐量）×100%膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决

8、定，对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%，