阿坝二手反渗透水处理

反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。反渗透水处理设备可以去除水中的、病、胶体、**物和98.6%以上的溶解性。那反渗透水处理设备的制作性能有体现在哪些方面
1.一般反渗透水处理设备可根据不同的原水水质，采用除铁除锰，除**物，除余氯、软化或加设备作为预处理系统，有效去除水中泥沙、铁锈、**物、余氯等杂质，确保膜主机安全有效的运行。
2.反渗透水处理设备拥有先进的水质监测仪表，以便及时精准的对水质进行检测，还有先进的反渗透、离子交换和超滤等技术，以便在线仪表监测等先进工艺。
3.反渗透水处理设备适用于较大范围的原水水质，针对被分离或浓缩介质特性，选用不同膜材料、压力和脱盐率的进口反渗透膜。
4.反渗透水处理设备的程序可以自控，产水稳定，而且操作简单，拥有进口膜组件，**了水质。、 反渗透水处理设备广泛应用于生产用水、用水、无油田注入水、菌水制备、废水处理、**纯水制备、饮用水净化、船舶、生产生活用水、水的回收等各行各业

反渗透
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。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，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
中文名 反渗透 外文名 reverse osmosis 别 称 逆渗透 表达式 N=Kh(Δp－Δπ) 应用学科 物理化学 适用领域范围 海水、苦咸水的淡化；水的软化处理 机理模型 **吸附毛细孔模型等
目录
1 定义
2 基本原理
3 水处理应用
4 研究进展
定义
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力**过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。
反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：
式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。
稀溶液的渗透压π为：
式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数；T为**温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子**物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水；水的软化处理；废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、**物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。
渗透反渗透对比
渗透反渗透对比
基本原理
把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压，渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。
**吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等**物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是**的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。
氢键理论
水在醋酸纤维素膜中的传递
水在醋酸纤维素膜中的传递
醋酸纤维素(一种半透膜材料)是一种具有高度有序矩阵结构的聚合物，它具有与水或醇等溶剂形成氢键的能力，如图所示。盐水中的水分子能与醋酸纤维素半透膜上的羰基形成氢键。在反渗透压力推动的作用下，以氢键结合进入醋酸纤维素膜的水分子能够由**个氢键位置断裂而转移到另一个位置形成另一个氢键。这些水分子通过一连串的形成氢键和断裂氢键而不断移位，直至离开膜的表皮层而进入多空性支撑层后，就很快地源源流出淡水。 [1]
机理模型
统一的“干闭湿开”反渗透机理模型，有几个经典模型：
1.**吸附毛细孔模型：弱点干态膜电镜下，没发现孔。湿态膜标本不是电镜的样品。
2.溶解扩散模型：不认为有孔。
3.干闭湿开模型：上个世纪80，90年代，解释1和2模型的统一的现代贴切的逆渗透机理模型。既“干闭湿开”反渗透模型，统一了两个经典的反渗透机制模型，细孔模型，溶解扩散模型。即
膜干时，膜孔收缩致密，孔隙闭合，电镜下看不到制成干态备镜检的干膜；
膜湿时，膜材料溶胀，膜的孔隙被溶剂溶胀，孔打开。合并就是“干闭湿开”脱盐模型。

反渗透水处理 ！
反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术。
目录
1 定义
2 工作原理
3 反渗透作用
4 下降原因
5 工艺原理
6 设备用途
7 应用领域
定义
反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的功能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、**物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。
工作原理
反渗透是精密的膜法液体分离技术，在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压，当**自然渗透压的操作压力离加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的**物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%，它们广泛用于工业纯水及电子**纯水制备，饮用纯净水生产，锅炉给水等过程，在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。
反渗透作用
反渗透是目前过滤精度高的膜分离技术。过滤精度达到0.0001um。过滤了自来水中的所有物质，没有矿物质和微量元素，这种水是可以直接饮用的。水中的杂质如可溶性固体、**物、胶体物质及细菌等则被反渗透膜截留，在截流液中浓缩并被去除。一级反渗透可去除原水中97%以上的溶解性固体。
反渗透原理图
反渗透原理图
反渗透膜工作原理是将纯水与含有溶质的溶液用一种只能通过水的半透膜隔开，此时，纯水侧的水就自发的透过半透膜，进入溶液一侧，溶液侧的水面升高，这种现象就是渗透。当液面升高至一定高度时，膜两侧压力达到平衡，溶液侧的液面不再升高，这时，膜两侧有一个压力差，称为渗透压。如果给溶液侧加上一个大于渗透压的压力，溶液中的水分子就会被挤压到纯水一侧，这个过程正好与渗透相反，我们称之为反渗透。我们可以从反渗透的过程看到，由于压力的作用，溶液中的水分子进入纯水中，纯水量增加，而溶液本身被浓缩。反渗透除盐原理，就是施以比自然渗透压更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，从而达到除去水中盐分的目的。这就是反渗透膜除盐原理。
下降原因
反渗透膜的性能下降主要原因是由于膜表面受到了污染，如表面结垢，膜面堵塞;或是膜本身的物理化学变化而引起的。物理变化主要是由于压实效应引起膜的透水率下降;化学变化主要是由于PH值的波动而引起的，如使醋酸纤维素膜水解;游离氯也会使芳香聚酰胺膜性能恶化。反渗透膜污染堵塞的主要原因是由于膜面沉积和微生物的滋长而引起的。其中微生物不仅堵塞膜，并对醋酸纤维素有侵蚀损害作用。因此，在膜内必须保持一定的余氯量，但是余氯太高，又会引起膜性能下降，故在醋酸纤素膜前保持余氯0.1~0.5mg/L，而在芳香聚酰胺膜前余氯要小于0.1mg/L。
工艺原理
反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，其孔径大约在5～10A。它已广泛用于各种液体的提纯与浓缩，其中普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、**物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。目前应用广泛的是卷式聚酰胺复合膜，其水通量和脱除率会受压力、温度、回收率、进水含盐量和PH值等的影响。
设备用途
反渗透水处理设备主要有以下几方面用途：
制取电子工业生产如单晶硅半导体集成电路块，显像管，玻壳，液晶显示器等制造工业用纯水、**纯水。
医药行业用水：制药、制剂工艺用水，医疗血液透析、生化分析、输液等。
制取热力、火力发电锅炉，厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水。
制取饮料行业的饮用纯净水、蒸馏水、**水、矿泉水、矿化水、酒类生产白酒勾兑用纯水、啤酒糖化投料用水及纯生啤酒过滤等。
宾馆、楼宇、社区优质供水网络系统及游泳池水质净化。
制取电镀工艺用去离子水、电池（蓄电池）生产工艺的纯水，汽车、家用电器、建材产品表面涂装、清洗纯水，镀膜玻璃用纯水，纺织印染工艺所需的除硬盐水。
石油化工如化工反应冷却、化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯水。
应用领域
（ 1 ）电力工业：锅炉补给水、冷却水坝；
（ 2 ）电子工业：半导体工业**纯水、集成电路清洗用水、配方用水；
（ 3 ）食品工业：配方用水、生产用水；
（ 4 ）制药行业：工艺用水、制剂用水、洗涤用水、注射用水、无菌水制备；
（ 5 ）饮料工业：配方用水、生产用水、洗涤用水；
（ 6 ）化学工业：生产用水、废水处理；
（ 7 ）饮水工程：**纯水制备、饮用水净化；
（ 8 ）石油化工：油田注入水、石化废水深度处理；
（ 9 ）海水淡化：海岛地区、沿海缺水地区、船舶、海水油田等生产生活用水；
（ 10 ）环保领域：电镀漂洗水中贵重金属、水的回收，实现零排放或微排放。

水处理应用
与其他传统分离工程相比，反渗透分离过程有其*特的优势：（1）压力是反渗透分离过程的主动力，不经过能量密集交换的相变，能耗低；（2）反渗透不需要大量的沉淀剂和吸附剂，运行成本低；（3）反渗透分离工程设计和操作简单，建设周期短；（4）反渗透净化效率高，环境友好。因此，反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和**纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。
海水和苦咸水淡化
20世纪60年代以来，反渗透脱盐已成为一种获取饮用水的重要途径，是解决淡水资源紧缺的一种有效方法。目前，反渗透脱盐技术主要应用在两个方面：海水淡化和苦咸水脱盐。
全世界海水淡化装置中约有30%是利用反渗透技术实现的，通过反渗透膜可除去海水中99%以上的盐离子， [2] 得到可饮用的淡水。以色列的反渗透海水淡化技术比较良好，2005年阿什克伦建造了当时世界上大的反渗透海水淡化装置，产水量为3.3×105m3·d-1，占到以色列全部水需求量的15%，产水成本约为0.53美元·m-3。我国大的反渗透海水淡化站位于大连市长海县。
苦咸水在我国北方地区分布较为广泛，含盐离子较多，可通过反渗透技术进行除盐淡化处理，达到饮用水标准。马莲河流域示范工程利用马莲河上游环江苦咸水资源，采用反渗透膜技术，建立1000m3·d-1苦咸水淡化工程，出水水质达到国家生活饮用水卫生标准，有效解决了环县城区5万居民饮水问题。何绪文、姚永毅、孙魏等均对苦咸水进行过反渗透处理的实验研究，系统脱盐率>95%，出水水质优于国家饮用水标准。
海水和苦咸水淡化是反渗透技术的传统应用领域，目前存在的问题仍然是操作压力偏高，能耗较大，另外海水中的Cl-对反渗透膜也有较大的污染，阻碍了反渗透技术在该领域的进一步推广。目前，低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极的研发之中，以便从根本上解决现在存在的问题。
纯水和**纯水的制备
反渗透+混床水处理技术改进了原来的全离子交换制水工艺，运行期间，产水增加，水质改善，大幅度降低了制水成本。此外，许多科研人员均对反渗透+电去离子法制取纯水进行了实验研究，达到了预期结果，证实了反渗透+电去离子法制取高纯水的可行性。通过控制反渗透的级数可制取不同纯度脱盐水。随着反渗透级数的增加，脱盐水的纯度提高，但是出水量减少，水利用率降低，因此，反渗透装置连用一般不会**过二级，通常将反渗透与电去离子技术联用，不仅克服了反渗透出水不能彻底除盐的不足，还可以提高电去离子装置的进水水质，防止电去离子设备损坏，提高整体净水效果。
工业废水处理
工业废水处理是除脱盐和纯水的制备领域外，反渗透技术应用多的一个领域。工业废水处理具有降低生产成本，保护环境，实现废水资源化等多重意义。由于反渗透膜对进水要求较高，运用反渗透技术对废水进行深度处理时，往往还要结合沉降、混凝、微滤、超滤、活性炭吸收、pH调节等预处理工艺。
重金属废水处理
反渗透技术在重金属废水处理中应用较早，国内外均对此进行了大量的研究。早在20世纪70年代，反渗透技术已经在电镀废水处理中有所应用，主要是大规模用于镀镍、铬、锌漂洗水和混合重金属废水的处理。
膜分离技术浓缩电镀镍漂洗水，镍离子的截留率大于99%，经一级纳滤和两级反渗透浓缩后，浓缩液中镍离子浓度达到50g·L-1，透过液可经处理后再次回用。张连凯对印制电路板加工酸洗车间产生的重金属废水调节pH至中性后采用超滤+反渗透工艺进行中试，反渗透系统对Cu2+和溶解性总固体的去除率分别为99.9%和98.9%。
印染废水处理
印染纺织废水不仅色度高、水量大，而且成分十分复杂，废水中含有染料、浆料、油剂、助剂、酸碱、纤维杂质以及无机盐等，染料结构中还含有很多较大生物毒性的物质，如硝基和胺类化合物以及铜、铬、锌、砷等重金属元素，如不经处理直接排放，必将对环境造成严重污染。
超滤+反渗透双膜技术处理印染废水，超滤能够有效地去除废水中大分子**物，降低浊度，使进水水质达到反渗透膜的要求，经反渗透处理后，**物和盐的去除率可分别达99%和93% 以上，产水化学需氧量小于10mg·L-1，电导率小于80μS·cm-1，产水满足大部分印染工艺用水标准。钟璟采用中空纤维超滤膜和反渗透技术处理羊毛印染废水，操作压力为0.1MPa，流速为1500L·h-1的条件下，色度、含盐量等指标均有显著的降低，COD值、色度达标排放。
电厂循环废水处理
电厂循环冷却水系统对水的消耗量很大，占到纯火力发电厂用水的80%，热电厂用水的50%以上，对循环排放水进行回收处理，产水作为循环补充水或锅炉补给水系统的水源，不仅防止了对环境造成污染，还可以有效节约水资源，降低生产成本。
超滤+反渗透技术联合操作对电厂循环排污水进行处理，投运以来，反渗透系统运行良好，产水量68m3·h-1，电导率小于35μS·cm-1，脱盐率**97%。双膜法水处理工艺，经过超滤+二级反渗透+混床处理后的精脱盐水可供电厂锅炉及干熄焦使用，日产精脱盐水15000t。超滤—反渗透组合工艺处理循环冷却排污水做了现场试验，反渗透系统各段运行压力平稳，产水满足回用的要求。陈颖敏采用连续微滤 + 反渗透技术对循环排污水进行预除盐，反渗透系统脱盐率达98%以上。
化工废水处理
采用离子交换法生产K2CO3的生产过程中，会产生大量的NH4Cl废水，为了节约用水和彻底解决NH4Cl废水排放问题，张继臻采用选择离子交换、反渗透膜分离和低温多效闪蒸相结合的方法，将低浓度NH4Cl废水进一步浓缩回收，使废水由达标排放转变为全部回收利用，达到零排放。
石油化工废水成分复杂，除含有油、硫、苯、酚、氰、环烷酸等**物以外，还含有金属盐、反应残渣等，污染物浓度高且难降解，水量及酸碱度波动较大，传统的水处理工艺很难达到资源回收再利用的 目的。
反渗透一般作为工业废水终端处理，对水中的无机盐、**物、重金属离子等都有很高的截留率，出水水质优良，可回用作冷却水或工艺用水循环利用，不仅节约了新鲜水的使用量，节约生产成本，还减少了污水的排放量，对环境保护和可持续发展都有着重要意义，对缺水地区具有巨大的经济效益。

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