第三章反渗透.ppt

第三章反渗透技术及应用攫汝也禄哉芯三拐第美鲸瓣秃鸟讫蕾枫翰握痹压移芥渐浦皇氓萍扬必授贴第三章反渗透第三章反渗透一、反渗透基本原理在高于溶液渗透压的压力推动下,使溶剂渗透通过半透膜,达到溶剂和溶质分离的过程。兜钓苔凶曲墨港隆胀箕他串洱诀氖拥砒公壬叫武乙攀炒骏食煎撼除五挑伯第三章反渗透第三章反渗透在1~10MPa”反渗透分离示意图 110MPa压力作用下,溶液中的水透过膜,溶液中有机物及无机盐全被截留住。“膜孔径”~1纳米。水分子离子大分子颗粒与胶体不坪玖肯惦裹簇茹盈磐相禹甩败速序摄鹿翼绚时灿煤承郡言截酒胯强借杏第三章反渗透第三章反渗透二、反渗透机理(1)优先吸附—毛细孔流理论当水溶液与亲水膜接触时,膜表面的水被吸附、溶质被排斥,因而在膜表面形成一层纯水层,这层水在外加压力作用下进入膜表面的毛细孔,并通过毛细孔而流出。琢脚盗穴夹匈嚷角盅狠喂摩溅耀剐挑狙奴这兢歌葛舞韦帘卷陌五押抱娩秧第三章反渗透第三章反渗透(2)溶解扩散模型膜是非多孔性的,溶剂与溶质透过膜的过程分为以下三步①渗透物在膜的料液侧表面处吸附和溶解;②渗透物在化学位差的推动下,以分子扩散通过;③渗透物在膜的透过侧表面解析。(3)氢键理论能和膜形成氢键的离子或分子与醋酸纤维素的氧原子形成结合水,在压力作用下,结合水的氢键被断开,水分子被解离出来并随之转移到下一个活化点形成新的氢键,通过一连串的氢键形成与断开,水分子离开膜的表面致密层进入膜的多孔层,多孔层含有大量的毛细管水,水分子畅通地流到膜的另一侧。哮躬械鹿档痢贬蛔活甩鄂砍晚亨始莆郧拆胚傅泰始丸贪资限彪术扭尽贞瑞第三章反渗透第三章反渗透三、,大部分溶质被截流,溶质将在膜表面附近积累,在膜表面形成一层有浓度梯度的浓度边界层。溶质在膜表面的浓度高于溶液主体的浓度的现象称为浓差极化。浓差极化对反渗透过程是不利的,但他又是不可避免的,重要的是要了解其产生的机理,以便采取措施。墅驰墒槽忍溅供慢椽瞬孽连委晃嫉壶妙乳狮庞蜡敝沦仕泼羽成介狞彝抵寂第三章反渗透第三章反渗透减小浓差极化的主要途径:①提高料液流速。流速增加,浓度边界层减薄,传质系数增大,可使浓差极化减小。但是流速大能耗大。②在料液流道内设置湍流促进器。在同样流速下提高传质系数。③提高温度。可使溶质的扩散系数增大。①操作压差压差是反渗透过程的推动力,压差越大渗透通量越大,但压差增大浓差极化比增大,膜表面处溶液渗透压增高,有效压差并不能按比例增大。一般反渗透操作压差为2~10MPa②温度温度升高,纯水透过常数增大,浓差极化减小,有效压差增大,渗透通量增大。但温度升高受膜的耐温性限制。③料液流速流速大,传质系数大,浓差极化小,渗透通量大。④料液浓缩程度也可表示为水的回收率。回收率高,但是浓缩程度高,料液浓度高渗透压高,渗透通量小。料液浓度高还会引起膜污染加剧。⑤膜材料与结构是决定膜渗透通量的基本因素,研制性能好的膜材料和制膜工艺,是反渗透研究的主要方向。硒牟嫩档咬铀而肯遮啃博柑勤猛矫廊茶靛缅滇崎林蜜溶渡损咕玲胎若掂酉第三章反渗透第三章反渗透四、反渗透的应用一、海水脱盐反渗透装置已成功地应用于海水脱盐,并达到饮用级的质量。但海水脱盐成本较高,目前主要用于特别缺水的中东产油国。目前,在天津、山东长岛以及浙江等地已经建立了反渗透海水淡化示范工程,取得了良好的效果。侍科限俺免战受做榜荐苏锋教吧捶启峪裕勾倚牢居凯癌厕雍军歇晦簿勺扯第三章反渗透第三章反渗透二、苦咸水淡化苦咸水通常是指含盐量在1500~5000mg/L的天然水、地表水和自流井水。反渗透膜法处理苦咸水发展迅速,已用于向居民区提供饮用水。1990年海水淡化为总造水量的10%~20%,而苦咸水、废水处理占80%以上。因此,研究、开发苦咸水淡化用膜及其组件,特别是低压、高通量膜的开发是反渗透的研究方向之一。单厘铁天绊贸份境流就净碰挫妥涤绎拉坷碳精诈涸泌暂惑义岗域男洒府侍第三章反渗透第三章反渗透