反滲透技術介紹
2023-03-27 來自: 反滲透技術介紹 瀏覽次數:359
隨著工農業發展要求、社會發展要求、環境保護意識和標準的提高，膜分離作為一項新的高科技環保技術已經越來越受到有關部門的重視。膜分離過程作為一門新型的分離、濃縮、提純技術，是以外界能量為動力，憑借各組分在膜中傳質的選擇性差異，對多組分流體物質進行分離、分級、提純和富集的方法，它是一大類技術的總稱，常規的和液體處理有關的膜技術主要包括微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）以及電滲析（EDI）等。這些膜分離技術均是利用特殊制造的多孔材料，選擇性地分離水和水中的雜質，以達到人們特定的目的。本文對反滲透（RO）技術及其應用進行研究分析。
1、膜分離的基本原理
分離膜具有選擇透過性，所以它可以使有的混合物質通過，有的截留。它與傳統過濾的不同在于，分離膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。但是，不同的膜分離過程，他們使物質截留、通過的原理有的類似，有的則完全不一樣。總的來說，分離膜之所以能使混在一起的物質分開，不外乎兩種手段，即根據混合物物理性質的不同或者根據混合物的化學性質不同。
2、膜分離的過程及特點
把膜制成適合使用的構型，與驅動設備（壓力泵、或電場、或加熱器、或真空泵）、閥門、儀表和管道等聯成設備，在一定的工藝條件下操作，就可以來分離水溶液或混合氣體。
透過膜的組分被稱為透過流分，這種分離技術就被稱為膜分離技術。
物質選擇透過膜的推動力可分為兩類：
一是借助外界能量，物質發生由低位向高位的流動；
二是化學位差為推動力，物質發生由高位向低位的流動。
作為一種新型高科技技術，膜分離特點如下：
能耗低；
工作溫度在常溫附近、設備操作簡單；
維護方便，運行穩定；
規模和處理能力范圍很大；
設備體積小；
占地少。
因膜分離技術性能優越，使其越來越受到關注，在市場中的占比也逐年在提高，應用范圍也越來越廣。
3、常規膜分離方法
膜分離方法是以人工合成或自然的高分子薄膜，以外界的能量或化學位差為推動力，對雙組份或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。目前常規的膜分離方法主要包括：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。另外還有控制釋放、生物膜法、膜傳感器、膜法氣體分離、液膜分離法、膜電解等。
與傳統的處理技術相比，由于反滲透膜分離技術具有操作方便，設備簡單，節能，分離效率高等優點，它在現代社會經濟發展和人民日常生活中扮演著越來越重要的角色。該技術已廣泛應用于化工、電子、輕紡、醫藥、印染、發電、造紙、農業、食品、冶金、海水淡化、污水處理等各行業。
二、關于反滲透膜的幾大誤解
誤解一：膜法水處理設備是高難度操作系統事實上，膜法水處理系統操作高度自動化，啟停、加藥和在線沖洗等操作都由PLC系統控制執行，完全可以做到無人值守，僅需人工定時巡檢配藥、周期性維護清洗，基本不需要額外增加操作員工。反滲透膜的常規清洗維護，培訓一天即可掌握，難度遠低于對員工綜合技能要求較高的生化系統。
誤解二：投資大，反滲透膜屬消耗品，一次性投資和折舊更換成本很高，買得起但用不起。
事實上，隨著國內反滲透膜制造企業的發展，反滲透膜的價格在不斷下降。采用MBR反滲透膜系統，可節省土建和占地成本，減少污泥量和污泥處置費用，綜合性價比高，是很好的選擇。對于UF及RO系統，實現污水資源化再生利用后，其產生的經濟效益遠超設備本身的投資。
誤解三：反滲透膜嬌貴易損壞—些工程公司由于經驗不足，設計施工的反滲透膜系統出現反滲透膜斷絲、膜片報廢等問題，使用者誤以為反滲透膜產品難以維護。
其實，主要問題出自工藝設計和反滲透膜自身兩個方面。通過合理的前處理設計和保護設計，RO反滲透膜的更換周期在3年以上。
誤解四：反滲透技術是一項單元處理技術，它有出水濁度低、脫色、除鹽和軟化強等特色。就工業廢水處理來說，膜技術通常需要與傳統的物化、生化處理工藝相結合，才能更好地發揮膜法深度處理的優勢。而且膜法水處理通常有濃水排放問題，其自身也有配套其他技術的需要。
三、反滲透設備出水量為何會突然減少
可能有很多用戶都有遇到過反滲透設備出水量突然少了的情況，想要快速判斷是什么原因造成的話，首先需要確認反滲透膜的使用時間，一般反滲透膜使用的壽命會在一年半和兩年左右，因為反滲透膜使用的壽命是根據原水質量還有預處理系統工作做得到位不到位都有關系，所以反滲透設備出水量突然減少不完全是因為哪一個部件除了問題，所以要想確認到底是什么原因，需要從以下幾方面入手。
1、膜組件數量的減少：
解決方法：按照設計的膜組件數量運行。
2、低壓力運轉：
解決方法：按照設計的基準壓力運行。
3、發生膜組件的壓密：
解決方法：當在大大超過基準壓力的條件下運轉就會發生膜組件的壓密，更換膜組件。
4、運轉溫度的降低：
解決方法：按照設計溫度25ºC運行。
5、在較高的回收率條件下運轉：
解決方法：當在百分之七十五以上回收率條件下運轉時，濃水的水量就減少，這樣膜組件內水的濃縮倍率就上升，結果造成給水水質嚴重下降。由于這種給水的滲透壓上升，導致透過水量的減少。嚴重時，將在膜面上析出鹽垢。按設計回收率產水。
6、金屬氧化物和污濁物附著在膜面上：
解決方法：每天進行低壓沖洗。
7、在運轉中反滲透裝置壓差上升：
解決方法：改進預處理裝置的運行管理，改善進反滲透水質用藥品清洗膜組件。
以上幾種方法是判斷反滲透設備出水量突然減少的幾種方法，希望對大家以后在處理反滲透設備出水量突然減少原因是有所幫助。
四、反滲透系統停機維護
1、保存時需要考慮的事項如下
（1）關機之后，使用處理過的反滲透供給水、軟化水或者產品水沖洗系統；
（2）為了維持系統的性能，膜元件一直保持濕潤狀態；
（3）為了防止細菌在壓力容器中的滋生，要進行消毒處理；
（4）如果膜元件被污染，就可能出現系統故障，所以在保存之前要進行化學清洗，這樣可以從膜元件上去除污垢，將細菌的生長進行限制；
（5）在壓力容器中保存時允許的溫度和pH值范圍如下：溫度范圍：0~35℃，pH值范圍：3-7；
（6）保存液采用酸性的亞硫酸氫鈉（SBS）溶液。配制保存液的水中保證不能含有殘留的游離氯或者其它氧化劑。
2、短期保存（小于48小時）
如果反滲透系統停機時間長于一天但短于兩天時，采取以下措施對系統進行保存：
（1）以RO進水沖洗系統，同時排去系統內的空氣；
（2）當壓力容器內灌滿水時，關閉進水和濃水閥門。
每十二小時重復上述步驟。
3、長期保存（大于48小時）
反滲透設備停機時間若大于48小時，可以采取以下程序進行系統的保存：
（1）在所有的保存之前，系統需要清洗，清除所有沉積在膜表面的污染物和污垢（這項操作只用于膜元件受到污染或者預計受到污染的情況下采用）。在長期系統停機之前，使用建議的標準清洗程序和消毒程序。在成功完成清洗和消毒之后，要盡可能快的進行保存，距離上一次的清洗/消毒時間間隔為12小時。
（2）保存通過使用清洗系統的500-1000ppm亞硫酸氫鈉溶液的循環來完成。通過這種方式，膜元件將在保存溶液中濕潤。采用這種方式在整個系統中循環溶液，在二次循環完成以后（大約1個小時）就可以使剩余空氣量降低到底限。確保在保存期間系統中不含有空氣進行密封，并且氣密性好。
（3）關閉供給端和鹽水端所有的閥。亞硫酸氫鈉溶液與外界空氣（氧氣）的任何接觸都將導致亞硫酸氫鈉被氧化成硫酸鹽，而且pH值會持續下降。在所有的亞硫酸氫鹽被消耗掉以后，剩余的氧氣將不會被吸收，那么生物的狀態就會變得不穩定。
（4）被保存的反滲透系統的pH值需要定期調節（至少一個月一次） ，以保證溶液的pH值不會低于3。如果發現保存溶液的pH值低于3，那么更換保存溶液。保存溶液每個月更換一次。
（5）在停機期間，存儲溫度不要超過35℃，但不要低于0℃，以防結凍。
（6）也可采用質量百分比濃度為千分之三的甲醛溶液代替亞硫酸氫鈉作為保存溶液。甲醛是比亞硫酸氫鈉更強的微生物殺傷劑，并且組成中不含有氧。
