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反滲透+混床設備

反滲透設備+混床技術原理分析

  一、分層:

  分層是將已經飽和失效(或未再生)的,還呈混合狀的混合陽陰離子交換樹脂分開,以便再生。一般采用反洗的方法。分層前,可由下而上,以一定流速,通入床內樹脂體積1至2倍的5%的NaOH,再行反洗。反洗流速約為4-10m/h,時間約為20分鐘。

  二、配酸堿:

  按照4倍床內樹脂體積的要求,分別配置5%濃度的HCl及5%濃度的NaOH,供再生時使用。

  三、同步轉型:

  同步轉型是將已經飽和失效的M+型陽離子交換樹脂及R-型陰離子交換樹脂同時轉型成H+型陽離子交換樹脂及OH-型陰離子交換樹脂,使其恢復離子交換功能。同步轉型時,給混床內上半部的R-型陰離子交換樹脂通入3—4倍體積5%濃度的NaOH,給混床內下半部的M+型陽離子交換樹脂通入3—4倍體積5%濃度的HCl。同步轉型時間約60分鐘。要點是:調節中排閥,控制中排出水的流量,必須使液位始終保持在上視鏡的中部—在陰離子交換樹脂表面上約5cm處。

  四、同步置換沖洗:

  同步轉型完畢,用反滲透淡水繼續分別由上、下同步給混床慢速注水,進行置換沖洗陰、陽離子交換樹脂,以延長化學反應時間,節約化學再生劑的用量。同步置換沖洗時間約20分鐘。

  五、同步沖洗:

  置換沖洗完畢,轉入同步沖洗,洗掉多余的再生劑。用反滲透淡水繼續分別由上、下同步給混床注水,進行沖洗陰、陽離子交換樹脂。至中排管出水電導率小于混床進水,同時中排管出水PH接近中性。同步沖洗時間約20分鐘。

  六、氣沖混合:

  同步沖洗完畢,轉入氣沖混合。氣沖混合時,由混床下部通入氮氣或

  無油壓縮空氣,攪拌混床內的陰、陽離子交換樹脂,使其混合。氣沖混合時間約15分鐘。

  七、注水:

  氣沖混合完畢,快速上進水;同時打開排氣閥排氣,至排氣閥出水。排水1分鐘關排氣閥。

  八、淋洗:

  注水完畢,轉入淋洗。淋洗狀態與工作狀態相似,只是淋洗時,混床的出水電阻率小于額定值時,需排放掉。淋洗時間約30分鐘。

  【反滲透裝置(RO)停運的注意要點】

  (1)日常的停運:也需低壓沖洗,直至排水濃度與進水濃度大致相同,以防止濃水中微溶鹽的沉淀和濃差滲透使膜失水而損壞。

  (2)短期停運:通常是指一個月以內,每3天需進行0.5~1小時保護性運行。

  (3)長期停運:通常是指一個月以上,每3天需進行0.5~1小時保護性運行。或配制18%甘油(冬季)、0.5~1%甲醛溶液,用HCl調節PH=5.5±0.5溶液予以封存。也可用0.15%異噻唑啉、1%亞硫酸氫鈉溶液,用HCl調節PH=5.5±0.5。

  【工業用超純水的工藝大致分成以下幾種:】

  1、采用離子交換樹脂制備超純水的傳統水處理方式,其基本工藝流程為:原水→砂炭過濾器→精密過濾器→原水箱→陽床→陰床→混床(復床)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點

  2、采用反滲透與混床進行組合的方式,其基本工藝流程為:原水→砂炭過濾器→精密過濾器→原水箱→反滲透設備→混床(復床)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點

  3、采用反滲透設備與電去離子(EDI)設備進行搭配的方式,這是一種制取超純水的最新工藝,也是一種環保,經濟,發展潛力巨大的超純水制備工藝,其基本工藝流程為:原水→砂炭過濾器→精密過濾器→原水箱→反滲透設備→電去離子(EDI)→純水箱→純水泵→后置精密過濾器→用水點

  超濾設備

  (1) 超濾原理

  超濾是一種分離技術,能夠將溶液凈化、分離或者濃縮。超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程,膜孔徑范圍為0.5µm(接近微濾)~1nm(接近納濾)。超濾的典型應用是從溶液中分離大分子物質(如細菌)和膠體,通常認為,所能分離的溶質相對分子質量下限為幾千。超濾膜可視為多孔膜,其截留取決于膜的過濾孔徑和溶質的大小、形狀。溶劑的傳遞正比于操作壓力。

  (2) 微濾納濾超濾預處理裝置、井水河水石英砂活性碳過濾系統、混床超純水EDI系統、鍋爐軟化水設備、超純水超濾裝置超濾膜的類型

  超濾膜是多孔的,但與微濾膜相比,其結構更具有不對稱性,這種不對稱膜包括一個很薄的皮層(一般<1µm)和一個多孔亞層。所以超濾膜的表征主要是皮層表征即厚度。孔徑分布和表面孔隙率,超濾膜皮層典型的孔徑在2~100nm范圍內。

  按制膜材料分類,超濾膜可分為有機膜和無機膜。

  按膜的外形特征可將超濾膜分為:平板膜、管式超濾膜,內徑>10nm、毛細管式超濾膜,內徑0.5~10.0nm、中空纖維超濾膜,內徑<0.5nm、多孔超濾膜。

  (3)制膜材料 可用于制造超濾膜的材料很多,分為有機高分子材料和無機材料兩大類。

  ①有機高分子材料

  纖維素酯類:主要有二醋酸纖維素(CA),三醋酸纖維素(CTA),混合纖維素(CACN)等。這類材料制造的超濾膜親水性好、成孔性好,材料來源廣泛、穩定,成本較低。

  【反滲透水處理的工作原理及優點】

  反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術都屬于膜分離技術。

  反滲透技術是當今最先進和最節能有效的膜分離技術。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由于反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為10A左右),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(去除率高達97-98%)。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。

  反滲透技術通常用于海水、苦咸水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫藥工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用于預除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節約費用,而且還有利于環境保護。反滲透技術還可用于除于水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。

  反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術都屬于膜分離技術。

  近30年來,反滲透、電滲析,超過濾和膜過濾已進入工業應用,發展很快,在半導體、集成電路制造工藝中、食品、醫藥工業中,通常將反滲透作為高純水制備中的脫鹽,超過濾則多作為制水系統的后處理,膜過濾則用于水處理的預處理和后處理,用于過濾微粒和細菌。

  【工作原理:】

  反滲透設備的系統除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業、超高壓鍋爐補給水、個別的制藥行業對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設備就不能滿足要求。

  滲透現象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會因失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發現純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透現象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。
 

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