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反渗透概述
反渗透是一项高新膜分离技 术,其孔径很小,大都≤10×10 –10(10A),它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。它已广泛用于海水或苦咸水淡化、电子、医药用纯水、饮用蒸馏水、太空水的生产,还应用于生物、医学工程。
工作原理
反渗透亦称逆渗透(RO)。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
特点 常温条件下,可以对溶质和水进行分离或浓缩,因而能耗低; 杂质去除范围广,可去除无机盐和各类有机物杂质; 较高的水回用率; 分离装置简单,容易操作和维修。
应用范围:
太空水、纯净水、蒸馏水等制备; 酒类制造及降度用水; 医药、电子等行业用水的前期制备; 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备; 锅炉补给水除盐软水; 海水、苦咸水淡化; 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、有效流体分离单元操作技术,30年来取得了令人瞩目的飞速发展,已广泛应用于国民经济的各个L域。
反渗透膜应用现状
在各种膜分离技术中,反渗透技术是近年来国内应用成功、发展快、普及广的一种。估计自1995年以来,反渗透膜的使用量每年平均递增20%;据保守的统计,1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支,4英寸膜26000支。2000年和2010年的市场更为强劲,膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算,反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。
国内反渗透膜工业应用的大L域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水,饮用水的市场规模次之,电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。
反渗透膜新进展
超低压膜 由于节省电耗和降低相关机械部件的压力等J引起材料费下降等优点,自1999年以来超低压膜的应用比重日益增大,这在以使用4英寸膜为主的小型装置中应用为突出,大型装置中应用超低压膜也呈上升趋势,目前使用超低压膜的大装置的产水量为650吨/小时。
低污染膜 膜污染是反渗透应用中的大危害。目前已有几种抗污染性能强、使用寿命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。
带正电荷的反渗透膜 现在广泛应用的低压、超低压复合膜的材质均为芳香族聚酸***,其膜表面均带有负电荷,现已有膜厂家开发出表面带正电荷的低压复合膜,这种膜目前主要应用于制备高电阻率的高纯水系统中。日本日东电工公司生产的正电荷膜ES10C已在半导体行业的三J反渗透系统中实现10-15兆欧电阻率的高纯水;韩国现代电子公司的3个生产厂的合计终产水800吨/小时的三J反渗透系统的产水电阻率为8-9兆欧;上海某半导体厂的170吨/小时的三J反渗透系统也达到上述指标。另外,在国内几个制药厂的5-20吨/小时规模的两J反渗透系统中也实现了反渗透产水电阻率为1.7-3兆欧。
耐高温、食品J、卫生J反渗透膜 普通水处理用反渗透膜的使用温度均为0-45摄氏度,但在需要耐90摄氏度高温杀菌的特殊场合,可使用耐高温、耐化学药品的反渗透膜。此外,各种有特殊膜元件结构的食品J或卫生J的反渗透膜也开始在国内应用。
海水淡化膜应用现状及新进展
国外已有日产水量10W吨J的反渗透海水淡化装置,目前正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量6000吨。国内目前已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量350-1000吨,国外单段反渗透海水淡化的水利用率高达45%,国内目前多为35%,另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的公司不超过10家,在河北建设的日产水量18000吨的"亚海水"脱盐装置是国内大的使用海水淡化膜的反渗透装置。今后国内海水淡化膜的应用将进入一个新时期,不久的将来,我国也会建设日产水W吨J的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产海水淡化反渗透膜元件。

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