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        影響反滲透膜性能的主要因素有哪些

        來源:/作者:admin/時間:2018-01-31
        摘要:在實際使用過程中,反滲透膜元件的性能受諸多外界因素影響,主要有進水溫度、壓力、PH值等。因此在反滲透系統的設計和運行維護中,合理的利用這些環境因素,能使反滲透系統的運行處于..

        在實際使用過程中,反滲透膜元件的性能受諸多外界因素影響,主要有進水溫度、壓力、PH值等。因此在反滲透系統的設計和運行維護中,合理的利用這些環境因素,能使反滲透系統的運行處于相對穩定,防止性能波動對后續工藝的影響。

        影響反滲透膜性能的主要因素

        進水溫度

        隨進水溫度的升高,水分子的粘度減小,而運動速度增加,反滲透膜的產水量會增大,同時脫鹽率會略有下降。通常情況下,反滲透膜的進水溫度范圍是5~ 45C,過低的溫度會使系統結冰凍結的風險增加,而且產水量過低,經濟性能比較差,因此不建議在水溫低于5C 情況時啟動反滲透系統; 而高于459C 時。反滲透膜的產水量過大,而且有污染的風險。

        脫鹽率受溫度影響變化,由于溫度上升,分子運動速度增加,會有更多的可溶鹽離子滲透到純水中,造成脫鹽率下降。一般情況下,脫鹽率的變化-般不會超過2%。

        反滲透膜的流量受進水溫度影響很大,根據行業慣例,膜元件的流量是按照進水溫度25"C時測試得出,而溫度每下降IC,膜元件的產水量將下降3~ 3.5%。原因是由于溫度升高,水分子的粘度減小而運動速度增加,使得水分子更容易透過反滲透膜。

        反滲透系統的進水壓力是影響其性能主要的參數,反滲透膜的產水量和脫鹽率均會隨壓力的升高而升高,尤其是產水量的上升尤其明顯。

        產水量=有效膜面積×溫度校正系數A×凈壓力×膜片水滲透系數

        凈壓力=泵壓-滲透壓-跨膜壓力損失

        通常情況下,反滲透膜生產完成后,有效脫面積和膜片滲透系數就已經確定,因此,在其它進水條件不變的情況下,膜元件的產水量只受凈壓力的影響,凈壓力又與泵壓有關,因此膜元件產水量與進水壓力星線性上升關系。超過一定的壓力值,脫鹽率不再增加,某些鹽分還會與水分子耦合一同透過膜。

        脫鹽率也受進水壓力的影響,一方面是反滲透膜的透鹽率是恒定的,其公式如下:

        透鹽量=膜兩側鹽濃度差×溫度校正系數B×膜片鹽滲透系數×有效膜面積

        另一方面,壓力的上升造成產水量增大,從而稀釋了透過的鹽份。使產水含鹽量降低,提高了脫鹽率。以LP4040 膜元件為例,下表是不同進水壓力下的產水量和脫鹽率:

        進水TDS

        進水含鹽量也會影響膜元件的性能。由于進水含鹽不同。其滲透壓也不同,間接影響了系統的凈壓力,直接導致產水量下降,但相對于壓力對產水量的影響,進水含鹽量對產水量的影響較小。除海水淡化膜外,通常情況下進水含鹽量每上升200mg L,產水量降1%左右,

        進水含鹽量上升會使得反滲透兩側的鹽濃度差增大,而且會進一步增差極化現象,使得鹽透過量上升,脫鹽率下降。通常情況下,進水含鹽量增加一倍。產水含鹽量會增到原先濃度的2.5~3 倍,脫鹽率下降約0.2~0.5%。

        以NaCl 為例:滲透壓(psi)= 濃度(mg/L)×0.01

        進水PH 值

        1)鹽濃度的影響

        滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數,鹽濃度增加,滲透壓也增加,因此需要逆轉自然滲透流動方向的進水驅動壓力大小主要取決于進水中的含鹽量。如果壓力保持恒定,含鹽量越高,通量就越低,滲透壓的增加抵銷了進水推動力,水通量降低,增加了透過膜的鹽通量(降低了脫鹽率)。

        2) 回收率的影響

        通過對進水施加壓力當依溶液和稀容液間的自然滲透流動方向被逆轉時,實現反滲透過程。如果回收率增加(進水日力恒定),殘留在原水中的含鹽量更高,自然滲透壓將不斷增加直至與施加的壓力相同,這將抵銷進水形力的推動作用,減慢或停止反滲透過程。使滲透通量降低或縣至停止。RO系統大可能回收率并不一定取決于滲透長的限制,往往取決于原水中的含鹽量和它們在膜面上要發生沉淀的傾向。常見的微溶鹽類是碳酸鈣、硫酸鈣和硅,應該采用原水化學處理方法阻止鹽類因膜的濃縮過程引發的結垢,

        3) pH值的影響

        各種反滲透和的速膜元件適用的H值范圍相差很大。象BW 系例超薄復合反滲透與醫敢纖維素反滲透和納油收相比,在更寬廣的DH 值范圍內更穩定,因面,具有更寬的操作范用。

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