第三章反渗透.ppt

电力系统水处理培训教材---反渗透水处理技术---电力行业水处理、。70年代初期,杜邦公司的芳香族聚酰胺中空纤维反渗透器“PermasepB-9”问世,使反渗透的性能有了大幅度的提高。80年代初,全芳香族聚酰胺复合膜问世,80年代末高脱盐全芳香族聚酰胺复合膜工业化。90年代中超低压高脱盐全芳香族聚酰胺复合膜也开始进入市场,从而为反渗透技术的进一步发展,开辟了广阔的前景。2我国目前反渗透技术的发展状况反渗透技术的研究始于1965年;70年代进行了中空纤维和卷式反渗透元件的研究,并于80年代实现了初步的工业化;70年代还曾经对复合膜进行了广泛的研究,后一度停了下来,80年代中重新开始复合膜的开发。经“七五”、“八五”攻关,中试放大成功,我国反渗透技术开始从试验室研究走向工业规模应用。尽管我,但膜及组件的技术和性能与国外相比仍有较大的差距,复合膜性能比国外同类产品低且还未规模化生产,还有不少路要走。3我国火电厂反渗透技术的发展及其应用1979年我国在电厂水处理领域开始采用反渗透技术,在以含盐量1000mg/L左右苦咸水作为水源的离子交换补给水处理中取得了良好的效果。80年代又有多家电厂相继采用反渗透作离子交换的预脱盐处理。90年代反渗透技术在电厂水处理锅炉补给水处理系统中已得到广泛应用。2000年以后,随着火电厂节水工作的开展,反渗透技术在海水淡化、电厂循环水排污水回收利用以及城市中水作为火电厂补充水源处理系统中也逐渐得到了应用。1反渗透脱盐的原理第二节反渗透脱盐原理及渗透理论反渗透脱盐的依据是:①半透膜的选择透过性,即有选择地让水透过而不允许盐透过;②盐水室的外加压力大于盐水室与淡水室的渗透压力,提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。2膜渗透理论关于膜的渗透理论,各学派先后提出了多种不同的解释,主要理论有以下几种:氢键理论,优先吸附毛细孔流动理论,扩散-细孔流动理论,细孔理论,溶解扩散理论。3反渗透膜的主要特性关于膜的渗透理论,各学派先后提出了多种不同的解释,主要理论有以下几种:氢键理论,优先吸附毛细孔流动理论,扩散-细孔流动理论,细孔理论,溶解扩散理论。:所谓方向性就是将膜表面置于高压盐水中进行脱盐,压力升高膜的透水量、脱盐率也增高;而将膜的支撑层置于高压盐水中,压力升高脱盐率几乎为0,透水量却大大增加。由于膜具有这种方向性,应用时不能反向使用。分离特性:反渗透对水中离子和有机物的分离特性不尽相同,归纳起来大致有以下几点:(1)有机物比无机物容易分离。(2)电解质比非电解质容易分离。高电荷的电解质更容易分离,其去除率顺序一般如下:Al3+>Fe3+>Ca2+>Na+PO43->SO42->Cl-对于非电解质,分子越大越容易去除。(3)无机离子的去除率与离子水合状态中的水合物及水合离子半径有关。水合离子半径越大,越容易被除去,去除率顺序如下:Mg2+、Ca2+>Li+>Na+>K+;F->Cl->Br->NO(4)对极性有机物的分离规律:醛>醇>胺>酸,叔胺>仲胺>伯胺,柠檬酸>酒石酸>苹果酸>乳酸>醋酸;(5)对异构体:叔(tert-)>异(iso-)>仲(sec-)>原(pri-)(6)有机物的钠盐分离性能好,而苯酚和苯酚的衍生物则显示了负分离。极性或非极性、离解或非离解的有机溶质的水溶液,当它们进行膜分离时,溶质、溶剂和膜间的相互作用力,决定了膜的选择透过性,这些作用包括静电力、氢键结合力、疏水性和电子转移四种类型。(7)一般溶质对膜的物理性质或传递性质影响都不大,只有酚或某些低分子量有机化合物会使醋酸纤维素在水溶液中膨胀,这些组分的存在,一般会使膜的水通量下降,有时还会下降的很多。(8)硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除效果不如氯化物好,铵盐的脱除效果不如钠盐。(9)而相对分子质量大于150的大多数组分,不管是电解质还是非电解质,都能很好脱除。此外,反渗透膜对芳香烃、环烷烃、烷烃及氯化钠等的分离顺序是不同的。在反渗透系统的设计和运行过程中,有许多工作是相互制约的。因此在理论指导的前提下,必须进行试验验证,掌握物质的特性或规律,正确运用反渗透技术,这点是十分重要。(k)(1)溶质分离率;