《反渗透技术基础之EDI课件》

反渗透技术基础主要膜分离过程表1膜的种类膜的功能分离驱动力透过物质被截留物质微滤多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子压力差水、溶剂、溶解物悬浮物、细菌类、微粒子超滤脱除溶液中的胶体、各类大分子压力差溶剂、离子和小分子蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子反渗透和纳滤脱除溶液中的盐类及低分子物压力差水、溶剂无机盐、糖类、氨基酸、BOD、COD等透析脱除溶液中的盐类及低分子物浓度差离子、低分子物、酸、碱无机盐、尿素、尿酸、糖类、氨基酸电渗析脱除溶液中的离子电位差离子无机、有机离子渗透气化溶液中的低分子及溶剂间的分离压力差、浓度差蒸汽液体、无机盐、乙醇溶液气体分离气体、气体与蒸汽分离浓度差易透过气体不易透过气体按孔径分类的分离膜反渗透膜原理膜透过操作方式反渗透膜污染特征及处理方法1表2污染物一般特征处理方法1、钙类沉积物（碳酸钙及磷酸钙类，一般发生于系统第二段）脱盐率明显下降系统压降增加系统产水量稍降用溶液1清洗系统2、氧化物（铁、镍、铜等）脱盐率明显下降系统压降明显升高系统产水量明显降低用溶液1清洗系统3、各种胶体（铁、有机物及硅胶体）脱盐率稍有降低系统压降逐渐上升系统产水量逐渐减少用溶液2清洗系统续表2反渗透膜污染特征及处理方法（续）污染物一般特征处理方法4、硫酸钙（一般发生于系统第二段）脱盐率明显下降系统压降稍有或适度增加系统产水量稍有降低用溶液2清洗系统，污染严重用溶液3清洗5、有机物沉积脱盐率可能降低系统压降逐渐升高系统产水量逐渐降低用溶液2清洗系统，污染严重时用溶液3清洗6、细菌污染脱盐率可能降低系统压降明显增加系统产水量明显降低依据可能的污染种类选择三种溶液中的一种清洗系统常用的清洗液续表3清洗液成份配制100加仑（379升）溶液时的加入量PH调节1柠檬酸反渗透产品水（无游离氯）17．0磅（7.7公斤）100加仑（379升）用氨水调节PH至3.02三聚磷酸钠EDTA四钠盐反渗透产品水（无游离氯）17．0磅（7.7公斤）7磅（3.18公斤）100加仑（379升）用硫酸调节PH至10.03三聚磷酸钠十二烷基苯磺酸钠反渗透产品水（无游离氯）17．0磅（7.7公斤）1.13磅（0.97公斤）100加仑（379升）用硫酸调节PH至10.0污染密度指数SDI的测定方法污染密度指数SDI值是表征反渗透系统进水水质的重要指标。本文介绍了测定SDI值的标准方法，其方法的基本原理是测量在30psi给水压力下用0.45дm微滤膜过滤一定量的原水所需要的时间。·测试仪器的组装1.按图1组装测试装置；2.将测试装置连接到RO系统进水管路取样点上；3.在装入滤膜后将进水压力调节至30psi。在实际测试时，应使用新的滤膜。注意，为获取准确测试结果，应注意下列事项：•在安装滤膜时，应使用扁平镊子以防刺破滤膜•确保O型密封圈清洁完好并安装正确•避免用于触摸滤膜•事先冲洗测试装置，去除系统中的污染物•测试步骤1．记录测试温度。在试验开始至结束的测试时间内，系统温度变化不应超过1℃。2．排除过滤池中的空气压力。根据滤池的种类，在给水球阀开启的情况下，或打开滤池上方的排气阀，或拧松滤池夹套螺纹，充分排气后关闭排气阀或拧紧滤池夹套螺纹。3．用带有刻度的500ml量筒接取滤过水以测量透过滤膜的水量。4．全开球阀，测量从球阀全开到接满100ml和500ml[注1]水样的所需时间并记录。5．五分钟后，再次测量收集100ml和500ml水样的所需时间，十分钟及十五分钟后再分别进行同样测量。6．如果接取100ml水样所需的时间超过60秒，则意味着约90%的滤膜面积被堵塞，此时已无需再进行实验。7．再次测量水温以确保与实验开始时的水温变化不超过1℃。8．实验结束并打开滤池后，最好将实验后的滤膜保存好，以备以后参考。污染密度指数SDI的测定方法（续）计算公式SDI＝P30/Tt＝100×（1-Ti/Tf）/Tt式中：SDI——污染密度指数P30——在30psi给水压力下的滤膜堵塞百分数Tt——总测试时间，单位为分钟通常Tt为15分钟，但如果在15分钟内即有75%的滤膜面积被堵塞[注2]，测试时间就需缩短Ti——第一次取样所需时间Tf——15分钟（或更短时间）以后取样所需时间[注1]接取500ml水样所需时间大约为接取100ml水所需时间的5倍。如果接取500ml所需时间远大于5倍，则在计算SDI时，应采用接取100ml所用的时间。[注2]为了精确测量SDI值，P30应不超过75%，如果P30超过75%应重新试验并在较短时间内获取Tf值。污染密度指数SDI的测定方法（续）SDI测试装置示意图SDI＝P30/Tt＝100×（1-Ti/Tf）/Tt用于工业与市政领域的8英寸膜元件用于小型装置的4英寸膜元件用于地表水处理的中空超滤膜元件反渗透膜纳滤膜超滤膜用于特殊领域的8英寸及4英寸卫生级膜元件用于饮用水领域的2英寸及2.5英寸膜元件退出海德能公司主要产品EDI连续电再生除盐技术和GE公司产品E-CELLEDI技术介绍Waterpurificationwithoutregenerationchemicals:水的纯化，勿需化学再生药剂：A。ReverseOsmosisreplacesprimarycation/anionexchange反渗透技术已取代了原来的阳、阴床B。ElectrodeionizationreplacesprimarymixedbedionexchangeEDI技术正在取代原来的混床EDI技术的演变预处理阳床阴床混床预处理混床酸碱反渗透R.O.E-Cell反渗透R.O.酸预处理碱混床和EDI的比较E-Cell模块进水产品水产品水失效层树脂保护层树脂有效工作层进水示意图E-CellTM流程E-Cell模块结构阴膜浓水室阳膜阳膜淡水室阴极E-CellTM系统工作过程•由于常规的动力学和热力学因素而发生的离子交换反应•离子交换树脂中的离子向电极方向迁移，通过离子交换膜到达浓水室•水分解成氢根和氢氧根，使其不断地再生离子交换ResinResinNa+Cl-H+OH-离子的迁移ResinResinNa+Cl-_+阴级阳极H+OH-水的分解和再生ResinResinH+OH-H2OH+H+OH-OH-OH-Na+Cl-H+H+浓水室Na+Cl-阴膜阳膜H+H+H+H+Ca+OH-OH-OH-淡水室淡水室Cl-OH-Na+H++阳极+OH-OH-OH-H+浓水室-阴极-浓水室阳离子不能通过阴离子交换膜阴离子不能通过阳离子交换膜阴膜阳膜淡水室淡水室Cl-OH-Na+H+不同的PH属性•EDI中氢离子和氢氧离子的含量是其它离子总和的3到10倍•浓水室阳膜一侧PH低•浓水室阴膜一侧PH高•过高的PH值会导致结垢•在浓水室保持高流速，可抑制结垢EDI工作过程总结•离子交换法去除水中的离子•在电场作用下H+，OH-和离子通过树脂和膜到达浓水室•离子在浓水室里聚集•如果设计超过极限，会导致结垢生成•极水中有氯气和氢气生成全部排放•由于有热量散发，所以进入EDI的水量必须大于安全值