RO膜基础知识

反渗透基础海清源科技2014-12-20SEAPS膜分离技术SEAPSRO基本原理反渗透膜在外加压力作用下使水溶液某一些组分选择性透过，从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。SEAPS反渗透（RO）技术基础•商品化反渗透膜由高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰胺膜。表面孔径在0.1～1nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。SEAPS材料研究进展SEAPS中空纤维式螺旋卷式醋酸纤维素表面积大（卷式膜的10倍）耐氯性操作压力高主要是用于海水淡化聚芳香酰胺单位面积水通量高水回收率高能耗低产品型号多，应用广泛SEAPS•反渗透膜按结构分为不对称膜和复合膜两大类。•不对称膜以醋酸纤维素膜为代表，主要由致密皮层、小孔过度层和多孔支撑层组成。•复合膜以芳香聚酰胺为代表。主要由致密脱盐层和多孔支撑层组成。制备工艺流程SEAPS8RO膜微观结构100um40~60um0.2~0.4umSEAPS•聚砜溶液的配制•支撑底膜的制作•脱盐层的涂覆制备工艺流程SEAPSABC无纺布（A层）超滤支撑层（B层）脱盐层（C层）刮涂界面聚合反应ABCDEFGHIA：放卷辊，B:展平辊，C：导向辊，D：刮刀,E：滚筒，F：凝固槽，G:温水处理槽，H：热水处理槽,I：收卷辊NH2NH2+COClClOCCOClCO*HNCOHNCOCOZXHNHNCOCOZX:(-CO-NH-);Z:-COOH根据需要，可以通过涂覆的方式在脱盐层表面再制备不同厚度的低污染层制备工艺流程SEAPS•超低压膜片•低压膜片•海水淡化膜片膜片的种类SEAPS2020/2/8RO膜元件的制作SEAPSRO膜元件结构SEAPS卷膜工艺流程SEAPS卷膜工艺流程：1.用剪切设备把膜片、导流层、格网剪切到规定尺寸；2.用超声波焊接机把导流层一页一页焊接在一起；3.用自动混胶机把AB胶，按比例混合；卷膜工艺流程SEAPS4.用人工将剪好的膜片对折，把一片格网夹在中间，称之为“夹网膜”，然后整体放入已焊好的导流层间；5.用涂胶机在膜片的上面涂胶（靠近中心管侧不涂），放下一页导流层，再放一片“夹网膜”.6.当所有的“夹网膜”和导流层之间均涂好胶水后，开始转动收卷。卷膜工艺流程SEAPS7.在元件切头机上用刀把膜片两端切齐；8.安装端板。9.在元件的表面缠绕玻璃钢丝；10.把缠绕好玻璃钢丝的膜组放在不停旋转的移动架上;送入烘箱内,烘干。2020/2/8家用膜卷制流程SEAPS2020/2/8将双面胶粘贴在中心管上SEAPS2020/2/8将中心管整齐的摆放在台面上将膜片、淡网摆放到台面特定的区域SEAPS2020/2/8检查淡网与蓝胶带是否安装好SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8SEAPS2020/2/8反渗透膜元件的使用SEAPS膜性能影响因素•操作压力SEAPS参数指标单位计算方法脱盐率百分比（%）1-（产水含盐量/进水含盐量）×100%产水量元件产水量吨/天（加仑/天）单位时间内透过膜的水量膜片通量升/平米·小时（加仑/平方英尺·天）单位时间内透过单位膜面积的水量回收率百分比（%）（产水流量/进水流量）×100%RO膜重要参数SEAPS•进水温度膜性能影响因素SEAPS•进水盐浓度膜性能影响因素SEAPSpH值膜性能影响因素SEAPS回收率膜性能影响因素SEAPS2020/2/8影响RO膜性能的主要因素•膜发生化学降解。•膜表面难溶盐结垢。•膜进水悬浮物、胶体污堵。•膜受微生物、菌类等污堵。•有机物污堵。SEAPS溶质脱除规律•对无机物脱除率高于有机物，（分子量小于100的有机物脱除率不高）•离子溶质去除率高于非离子溶质•分子量低于100的气体易透过（二氧化碳、硫化氢的脱除率几乎为零）•对弱酸去除率低.SEAPS2020/2/8RO膜的进水要求•浊度小于1•污染指数小于5（15分钟）•PH值2--11•水温1--45•游离氯（mg/L)小于0.1SEAPS3过滤（多介质过滤器或超滤)4活性炭/还原剂5阻垢剂6保安过滤器7反渗透1生化处理2杀菌典型反渗透工艺流程SEAPS2020/2/8对使用时的建议•单只4040膜元件最小浓水流量不小于0.7吨/小时。•对于多只4040膜元件串联，最小浓水流量0.95--1.36吨/小时。•单只8040膜元件最小浓水流量不小于3.5吨/小时。•对于多只8040膜元件串联，最小浓水流量3.6--4.1吨/小时。SEAPS2020/2/8•对于苦咸水一段式系统回收率40--60%（指6芯容器）•对于苦咸水二段式系统回收率70--80%（指6芯容器）SEAPS2020/2/8苦咸水应用的单段回收率（%）•单只容器中膜件数回收率（%）17--17215--29328--38436--45541--50646--55SEAPS2020/2/8浓差极化•在膜分离过程中，给水中的溶剂（水）在压力驱动下透过膜，溶质（离子或不同分子量的溶质与颗粒物）被截留，使溶质在滤膜表面处的浓度逐渐高于溶质在水溶液主体中的浓度，在浓度梯度的作用下，溶质由膜面向本体溶液扩散，从而形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增大，导致膜通量降低。当溶剂向膜面流动，溶质向膜面流动的速度与浓度梯度使溶质向本体溶液扩散的速度达到平衡时，在膜面形成一个稳定的相应于浓度差的边界层，成为浓差极化边界层，这个现象称为浓差极化。SEAPS2020/2/8•浓差极化会给系统的稳定运行带来如下的危害：（1）当膜表面溶质浓度达到其饱和度时，会使膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力，从而增加系统的运行压力。（2）严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，造成系统运行恶化。（3）会使某些溶质的截流率下降。（4）膜通量会有所降低。•在系统设计、运行中，可以通过提高浓水的流速、降低系统的回收率、适当的提高给水的温度、添加相应的阻垢剂等方法来降低浓差极化，提高系统的运行质量。SEAPS