詳細介紹
反滲透過濾器一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。反滲透膜的膜孔徑非常小,因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等。系統(tǒng)具有水質(zhì)好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點。
反滲透膜能截留大于0.0001微米的物質(zhì),是較精細的一種膜分離產(chǎn)品,其能有效截留所有溶解鹽份及分子量大于100的有機物,同時允許水分子通過。
反滲透過濾器基本原理
把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè),中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側(cè)流動,濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態(tài),此種壓力差即為滲透壓,滲透壓的大小決定于濃液的種類,濃度和溫度,與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
溶解擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現(xiàn)象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表面皮層看作為致密無孔的膜,并假設(shè)溶質(zhì)和溶劑都能溶于均質(zhì)的非多孔膜表面層內(nèi),各自在濃度或壓力造成的化學(xué)勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質(zhì)和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:*步,溶質(zhì)和溶劑在膜的料液側(cè)表面外吸附和溶解;第二步,溶質(zhì)和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學(xué)位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質(zhì)和溶劑在膜的透過液側(cè)表面解吸。
在以上溶質(zhì)和溶劑透過膜的過程中,一般假設(shè)*步、第三步進行的很快,此時透過速率取決于第二步,即溶質(zhì)和溶劑在化學(xué)位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由于膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質(zhì)的滲透能力,不僅取決于擴散系數(shù),并且決定于其在膜中的溶解度。
在醋酸纖維素中,由于氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區(qū)域和非晶相區(qū)域兩部分。大分子之間存在牢固結(jié)合并平行排列的為晶相區(qū)域,而大分子之間*無序的為非晶相區(qū)域,水和溶質(zhì)不能進入晶相區(qū)域。在接近醋酸纖維素分子的地方,水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵并構(gòu)成所謂的結(jié)合水。當醋酸纖維素吸附了*層水分子后,會引起水分子熵值的*下降,形成類似于冰的結(jié)構(gòu)。在非晶相區(qū)域較大的孔空間里,結(jié)合水的占有率很低,在孔的*存在普通結(jié)構(gòu)的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結(jié)合水,并以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點--羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來并隨之移到下一個活化點并形成新的氫鍵,于是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的致密活性層而進入膜的多孔層。由于多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。
應(yīng)用范圍
單級反滲透適合電導(dǎo)率小于500μS/cm的水質(zhì)
出水電導(dǎo)率 1-10μS/cm
工藝流程:
通過原水箱收集原水,采用了增壓泵進行水壓輔助,原水通過增壓水泵輸送到石英砂過濾器、活性碳過濾器和陽離子軟化器進行初步的水處理,經(jīng)過預(yù)處理的水在經(jīng)過精密過濾器(又稱保安過濾器)后進入反滲透主機,進行反滲透處理,反滲透主機是主要的純凈水處理系統(tǒng),處理完成的水通過水汽混合器進行輸送,純凈水處理完成后,通過專業(yè)的灌裝設(shè)備進行灌裝,稱為大桶純凈水或者小瓶純凈水。