超滤和反渗透和其在水处理中应用

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1、超滤和反渗透和其在水处理中应用　　摘要：超滤与反渗透是水处理中的一种膜分离技术，称为近年来国内水处理行业应用最成功、发展最快、普及最广的一种技术。随着膜技术的成熟及膜产品的不断完善，超滤及反渗透技术不仅在纯水制备领域进行了广泛应用，在海水淡化、污水处理及利用、工业废水处理等方面得到广泛的应用，被食品、制药、化工、电力等各行业广泛接受。当然在应用的过程中，还存在一些各种各样的问题。本文根据笔者个人的工作经验，对超滤与反渗透技术在水处理中的应用，提出一些看法，以期与大家交流。关键词：超滤、反渗透、水处理、应用中图分类号：O552.2文献标识码：A一、前言8水资源短缺和水污染已成为制约社会发展的世

2、界性问题，多方面进行治理是解决水资源短缺问题的重要方法。随着人口的增加和工业经济的发展，人们对高质量水的需求越来越多。超滤与反渗透是水处理中的一种膜分离技术，称为近年来国内水处理行业应用最成功、发展最快、普及最广的一种技术。随着膜技术的成熟及膜产品的不断完善，超滤及反渗透技术不仅在纯水制备领域进行了广泛应用，在海水淡化、污水处理及利用、工业废水处理等方面得到广泛的应用，被食品、制药、化工、电力等各行业广泛接受。二、超滤与反透渗的原理1、超滤原理超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过滤过程，并按分子量大小来分离颗粒。超滤膜的孔径大约在0.002-0.1微米范围内。溶解物质和比膜孔径小的物质能作为

3、透过液透过滤膜，不能透过滤膜的物质被浓缩于排放液中。因此产水中含有水、溶解固体及小分子量物质，而胶体、悬浮颗粒、高分子量有机物、细菌、病毒和原生动物将被过滤去除。原水在进入反渗透膜系统之前先进行预处理，水质达到要求后再经加压泵进入膜组件。预处理方案的选择主要依据是原水的水质情况进行选择，现在一般采用超滤作为反渗透的预处理。超滤作为反渗透预处理具有以下优点：膜过滤精度远高于传统过滤，可全部去除大于0.1μm的胶体和颗粒物；对悬浮颗粒、胶体、微生物、细菌、病毒的去除率近100%；对有机物的去除率达10~30%；受原水水质波动影响小，出水水质稳定；运行压力低，节能效果显著；设备占地空间小，仅为传统

4、工艺的1/5~1/3，可全自动运行；8预处理化学药剂用量小，降低污染排放。反渗透原理反渗透亦称逆渗透（RO），是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。8对于反渗透膜的脱盐机理，目前有几种不同看法。主要是“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”，此外还有“氢键理论”以及“溶解扩散理论”。现简述“选择吸附-毛细管流动理论”和“筛分理论”。当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的

5、毛细管作用流出纯水，并连续地形成和流出这个界面纯水层。该机理阐明在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔，在膜的表面选择吸附了一层水分子，盐类溶质则被排斥，化合价越高的离子被排斥的越远，膜孔周围的水分子在反渗透压力的推动下，通过膜孔流出纯水，因而达到除盐的目的。当膜孔大于反渗透膜孔范围时，盐的水溶液就泄漏过膜，其中的一价盐泄漏较多，二价盐次之，三价盐更次之。“筛分理论”认为：膜表面具有无数微孔，正是这些实际存在的不同孔径的孔眼象筛子一样截留住分子直径相应大于它们的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。至于对于有机物的去除，纯属筛分机理。反渗透膜能滤除各种细菌，如最小的细菌之一绿脓杆菌；也能滤除各种病毒

6、，还能滤除热源。反渗透与超滤的分离理论尚在不断的发展和完善之中。反渗透运行关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的。因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果。反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.6%。反渗透设备系统除盐率一般为95-99％，对二氧化硅的脱除率可高达99.5％。采用反渗透作为主要的脱盐装置，可以节省大量酸碱消耗，和运行成本。三、超滤及反渗透在水处理中的应用超滤及反渗透膜技术在给水及废水处理方面都有广泛应用，结合本人近几年来所设计几个工程进

7、行说明。1、锅炉用水锅炉供水要求水中不能含有成垢物、固体物质和有机含水物。反渗透可去除水中胶体杂质、有机物和大部分溶解盐类。对于小型锅炉仅用反渗透即可满足要求，大型锅炉则要求全脱盐，此时可将反渗透与8混床或EDI脱盐装置结合起来。如中煤能源黑龙江煤化工有限公司220吨/小时煤矸石循环流化床锅炉扩能改造项目的锅炉补给水处理系统，采用的工艺就是超滤+反渗透+混床。2、工业工艺用水有些特殊行业的工业工艺用水，对水的