反渗透技术是目前应用较为广泛的一类水处理技术。 在对反渗透分离原理讨论的基础上 ,
对反渗透技术的现状和研究进行了总结 ,并以锅炉供水系统为例进行系统的讨论。 并提出
反渗透系统安全运行影响因素以及反渗透技术新的发展方向。
反渗透技术在美国、日本的研究应用较早 ,我国的研究始于 1966 年,近年来已得到广
泛应用。 反渗透技术最初只用于海水淡化 ,后来逐步扩大到苦咸水淡化、 食品加工、 医药
卫生、饮料净化、超纯水制备等方面 ,产生了很高的经济效益。
1 反渗透分离原理
用一张半透膜将稀溶液 (如纯水 )与浓溶液 (如盐水 )隔开 ,稀溶液会向浓溶液渗透并保持相
应的渗透压 ,此现象称为渗透。如果在浓溶液处施加大于渗透压的压力 ,则浓溶液会向稀
溶液一侧渗透 ,此现象称为反渗透。一般反渗透膜微孔尺寸在 1OA 左右 ,操作压力为
1.0-10.0MPa,切割分子量小于 500,能截留盐或小分子量有机物 ,可使水中离子的含量降低
96%-99%。反渗透的去除性能一般有
如下规律 :
(1)高价离子去除率大于低价离子 A13+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Li+
(2)去除有机物的特性受分子构造与膜亲和性影响
分子量 :高分子量 >低分子量
亲和性 :醛类 >酸类 >胺类
侧链结构 :第三级 >异位 >第二级 >第一级
(3)对分子量 >300 的电解质、非电解质都可有效的除去 ,其中分子量在 100-300 之间的去
除率为 90%以上。
2 膜污染
近年来 ,反渗透以其操作简单、可靠性高、不产生二次污染等特点而得到了广泛的应用。
然而反渗透经长期运行 ,在膜上浓水侧会积累胶体、金属氧化物、细菌、 有机物、 水垢等
物质 ,造成膜污染 ,引起系统脱盐率下降 ,出水量降低 ,压差增大等问题。 因此 ,当反渗透性能
下降到一定程度时 ,就应对膜进行及时有效地清洗 ,避免造成严重膜污染而难以恢复系统
是否需要清洗可根据产水量、脱盐率、压差变化来判断。
3 反渗透技术应用实践
20 世纪末 ,反渗透水处理的市场份额以每年 18%的速度增长 ,它与许多高科技产品一样 ,
技术含量高 ,科技附加值高 ,易操作 ,使用方法易掌握。反渗透用途几乎涵盖了所有工业部
门,广泛应用于电力、化工、石油、饮料、制药、电子、冶金等行业。包括水的脱盐 ,由
苦咸水和海水制取饮用水 ,辅助处理过程的净化 ,高纯漂洗水的生产 ,化学制造业所接触的
水,食品和饮料的生产 ,工业污水的净化等。不同行业所处理的水质情况不同。在反渗透
的使用中 ,必须重视反渗透装置的长期安全经济运行 ,其经济可行性很大程度上取决于其
能达到的最高透过速率和膜寿命。在反渗透运行过程中 ,当系统设计合理的情况下 ,并排
除设备机械损坏 (如 O 形环的损坏 )等因素 ,由于水质千差万别 ,若运行控制不当 ,必然会导
致膜的污染 ,严重的会导致整个反渗透装置的报废 ,会造成巨大的经济损失。应对不同水
质的实际情况设计出合理的反渗透系统 ,掌握正确的反渗透操作方法和运行技术 ,以保证
反渗透设备的安全经济运行。 下面以一套用于锅炉补给水的反渗透系统的应用情况讨论。
1、系统概述
本系统的产水用于锅炉补给水。采用软水系统的出水 (软水 )作为反渗透水处理系统的水
源。系统工艺流程如图 1 所示。
2 系统设计及应用实践