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關(guān)于反滲透膜的評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響因素

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2017-07-26 10:51【


反滲透膜的評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響因素:

一、評(píng)價(jià)指標(biāo) 

一般來說,反滲透膜應(yīng)具備以下性能: 
    ①單位面積上透水量大,脫鹽率高; 
    ②機(jī)械強(qiáng)度好,多孔支撐層的壓實(shí)作用??; 
    ③化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、堿腐蝕和微生物侵蝕; 
    ④結(jié)構(gòu)均勻,使用壽命長,性能衰降慢; 
    ⑤制膜容易,價(jià)格便宜,原料充足。 
 

因此對反滲透膜的評(píng)價(jià)指標(biāo)可以從以下幾個(gè)方面分析:  

1、脫鹽率和透鹽率 

脫鹽率—通過反滲透膜從系統(tǒng)進(jìn)水中去除可溶性雜質(zhì)濃度的百分比。 

透鹽率—進(jìn)水中可溶性雜質(zhì)透過膜的百分比。 
脫鹽率=(1-產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量)×100% 

透鹽率=100%-脫鹽率 
       反滲透膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定,脫鹽率的高低取決于 反滲透 膜元件表面超薄脫鹽層的致密度,脫鹽層越致密脫鹽率越高,同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對不同物質(zhì)的脫除率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定, 海德能反滲透膜元件 對高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫除率可以超過99%,對單價(jià)離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫除率稍低,但也超過了98%;對分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可達(dá)到 98%。
 

2、產(chǎn)水量(水通量)

產(chǎn)水量(水通量)—指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)能,即單位時(shí)間內(nèi)透過膜水量,通常用噸/小時(shí)或加侖/天來表示。 
滲透流率—它也是表示反滲透膜元件產(chǎn)水量的重要指標(biāo)。指單位膜面積上透過液的流率,通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導(dǎo)致垂直于膜表面的水流速加快,加劇膜污染。
 

3、回收率 

回收率—指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分比。膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定,是基于預(yù)設(shè)的進(jìn)水水質(zhì)而定的。

      回收率通常希望大化以便提高經(jīng)濟(jì)效益,但是應(yīng)該以膜系統(tǒng)內(nèi)不會(huì)因鹽類等雜質(zhì)的過飽和發(fā)生沉淀為它的極限值。 
      回收率=(產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量)×100% 
 

二、反滲透的影響因素 
反滲透膜的水通量和脫鹽率,是反滲透過程中關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù),這兩個(gè)參數(shù)將受到壓力、溫度、回收率、給水含鹽量、給水PH值因素的影響。
  

1、進(jìn)水壓力 
   進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過量,但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高,使得產(chǎn)水量加大,同時(shí)鹽透過量幾乎不變,增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當(dāng)進(jìn)水壓力超過一定值時(shí),由于過高的回收率,加大了濃差極化,又會(huì)導(dǎo)致鹽透過量增加,抵消了增加的產(chǎn)水量,使得脫鹽率不再增加。  
2.、進(jìn)水溫度 
       溫度對反滲透的運(yùn)行壓力、脫鹽率、壓降影響為明顯。溫度上升,滲透性能增加,在一定水通量下要求的凈推動(dòng)力減少,因此實(shí)際運(yùn)行壓力降低。同時(shí)溶質(zhì)透過速率也隨溫度的升高而增加,鹽透過量增加,直接表現(xiàn)為產(chǎn)品水電導(dǎo)率升高。 
溫度對反滲透各段的壓降也有一定的影響,溫度升高,水的粘度降低,壓降減少,對于 反滲透 膜的通道由于污堵而使湍流程度增強(qiáng)的裝置,粘度對壓降的影響更為明顯。 
       反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對進(jìn)水水溫的變化十分敏感,隨著水溫的增加,水通量也線性的增加,進(jìn)水水溫每升高1℃,產(chǎn)水通量就增加2.5%~3.0%;其原因在于透過膜的水分子粘度下降、擴(kuò)散性能增強(qiáng)。進(jìn)水水溫的升高同樣會(huì)導(dǎo)致透鹽率的增加和脫鹽率的下降,這主要是因?yàn)辂}分透過膜的擴(kuò)散速度會(huì)因溫度的提高而加快。 
3、進(jìn)水pH值 
      各種膜組件都有一個(gè)允許的pH值范圍,進(jìn)水pH值對產(chǎn)水量幾乎沒有影響;但是即使在允許范圍內(nèi), PH值 對脫鹽率 也 有較大影響,一方面pH值對產(chǎn)品水的電導(dǎo)率也有一定的影響,這是因?yàn)榉礉B透膜本身大都帶有一些活性基團(tuán),pH值可以影響膜表面的電場進(jìn)而影響到離子的遷移,pH值對進(jìn)水中雜質(zhì)的形態(tài)有直接影響,如對可離解的有機(jī)物,其截留率隨pH值的降低而下降;另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影響較大,pH值低時(shí)以氣態(tài)CO 2 形式存在,容易透過反滲透膜,所以pH低時(shí)脫鹽率也較低,隨pH升高,氣態(tài)CO 2 轉(zhuǎn)化為HCO 3 - 和CO 3 2- 離子,脫鹽率也逐漸上升,pH在7.5~8.5 之 間 時(shí) ,脫鹽率達(dá)到高。 

4、進(jìn)水鹽濃度 
      滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù),含鹽量越高滲透壓也增加,進(jìn)水壓力不變的情況下,凈壓力將減小,產(chǎn)水量降低。透鹽率正比于 反滲透膜正反兩側(cè)鹽濃度差,進(jìn)水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導(dǎo)致脫鹽率下降。對同一系統(tǒng)來說,給水含鹽量不同,其運(yùn)行壓力和產(chǎn)品水電導(dǎo)率也有差別,給水含鹽量每增加l00ppm,進(jìn)水壓力需 增加 約 0 .007MPa,同時(shí)由于濃度的增加,產(chǎn)品水電導(dǎo)率也相應(yīng)的增加。 
5、懸浮物  
      水中的懸浮物就是指在水濾過的同時(shí),在過濾材料表面殘留下的物質(zhì),以粒子成分為主體。懸浮物含量高會(huì)導(dǎo)致反滲透和納濾系統(tǒng)很快發(fā)生嚴(yán)重堵塞,影響系統(tǒng)的產(chǎn)水量和產(chǎn)水水質(zhì)。 

6、回收率 
      回收率對各段壓降有很大的影響,在進(jìn)水總流量保持一定的條件下,回收率增加,由于流經(jīng)反滲透高壓側(cè)的濃水流量減少,總壓降降低,回收率減少,總壓降增大,實(shí)際運(yùn)行表明,回收率即使變化很小,如1%,也會(huì)使總壓差產(chǎn)生0.02MPa左右的變化。回收率對產(chǎn)品水電導(dǎo)率的影響取決于鹽透過量和產(chǎn)品水量,一般說來,系統(tǒng)回收率增大,會(huì)增加濃水中的含鹽量,并相應(yīng)增加產(chǎn)品水的電導(dǎo)率。

膜元件的安裝與拆卸

       安裝結(jié)束前必需安裝間隙,即使是合格的膜殼和膜元件也會(huì)有尺寸偏差,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由于存在安裝間隙,膜元件會(huì)在膜殼內(nèi)來回滑動(dòng),撞擊膜殼端板,從而導(dǎo)致故障。

      一、膜元件在安裝時(shí)需要采用正確的安裝方法,否則系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn):系統(tǒng)污染迅速、電導(dǎo)率偏高、膜元件外殼破裂,膜元件端板破裂、系統(tǒng)產(chǎn)水量低、系統(tǒng)運(yùn)行壓力高、膜元件管破裂等一系列故障現(xiàn)象。
      二、在安裝時(shí)需要考慮以下內(nèi)容: 
      1、采用正確的安裝方向:從膜殼的進(jìn)水端往濃水端推進(jìn),反向安裝膜元件會(huì)導(dǎo)致濃水密封環(huán)損壞;膜元件沒有黑色密封圈的濃水端首入膜殼,膜元件有黑色密封圈的進(jìn)水端后進(jìn)入膜殼,如果反向可能導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)切向流速不夠,濃差極化和污染速度增加;

      2、使用正確的潤滑劑,推薦使用甘油(丙三醇)。嚴(yán)格禁止使用洗潔精、凡士林以及其它油類潤滑劑,洗潔精屬于陽離子表面活性劑會(huì)導(dǎo)致電負(fù)性的膜元件水量下降,其它油性潤滑劑會(huì)導(dǎo)致膜元件管脆化損壞;

      3、安裝結(jié)束前必需安裝間隙,即使是合格的膜殼和膜元件也會(huì)有尺寸偏差,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由于存在安裝間隙,膜元件會(huì)在膜殼內(nèi)來回滑動(dòng),撞擊膜殼端板,從而導(dǎo)致故障。當(dāng)進(jìn)水側(cè)膜殼端蓋被鎖定前,必需在膜殼與膜元件之間連接的適配器上安裝墊片安裝間隙。

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