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反渗透脱盐水设备工艺原理、基本原理和工作原理
2015-03-18 20:48浏览数:3282 

反渗透脱盐水设备工艺原理、基本原理和工作原理

脱盐水设备

  反渗透脱盐水设备工艺原理:

  保安过滤器属于精密过滤器, 其工作原理是利用PP滤芯5μm的孔隙进行机械过滤。水中残存的微量悬浮颗粒、胶体、微生物等,被截留或吸附在滤芯表面和孔隙中。随着制水时间的增长,滤芯因截留物的污染,其运行阻力逐渐上升,当运行至进出口水压差达0.1MPa时,应更换滤芯。保安过滤器的主要优点是效率高、阻力小、便于更换。
  反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。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,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。对膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。
  反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备,主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
  反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
  反渗透脱盐水技术通常用于海水、苦咸水的淡水;水的软化处理;废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外,反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果,能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上,树脂的再生剂用量也可减少90%。因此,不仅节约费用,而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物,对减轻离子交换树脂的污染,延长使用寿命都有着良好的作用。
  反渗透脱盐水设备基本原理:
  把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压,渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度,与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
  混合离子交换器
  阳、阴两种离子交换树脂,互相充分地混合在一个离子交换器内,同时进行阳、阴离子交换的设备。简称混床。所谓混床,就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中,对流体中的离子进行交换、脱除。由于阳树脂的比重比阴树脂大,所以在混床内阴树脂在上阳树脂在下。一般阳、阴树脂装填的比例为1:2,也有装填比例为1:1.5的,可按不同树脂酌情考虑选择。

  混床也分为体内同步再生式混床和体外再生式混床。同步再生式混床在运行及整个再生过程均在混床内进行,再生时树脂不移出设备以外,且阳、阴树脂同时再生,因此所需附属设备少,操作简便。
  阴、阳离子交换(混合床)是用于初级纯水的进一步精制,一般设置于阴、阳离子交换器之后,也可设置在电渗析或反渗透后串联后使用,当进水口水质在一般含盐量下,出水量可降至0.1毫克/升以下,含硅根≤0.05毫克/升,导电度≤1微姆/厘米。处理后的高纯水可供高压锅炉、电子、医药、造纸化工等工业部门应用。
  反渗透脱盐水设备工作原理:

  混合床离子交换法,就是把阴、阳离子交换树脂放置在同一个交换器中,在运行前将它们均匀混合,所以可看着是由无数阴、阳交换树脂交错排列的多级式复床,水中所含盐类的阴、阳离子通过该项交换器,则被树脂交换,而得到高度纯水。 在混合床中,由于阴、阳树脂是相互混匀的,所以其阴、阳离子交换反应几乎同时进行,或者说,水的阳离子交换和阴离子交换是多次交错进行的,经H型交换所产生的H+和经过OH型交换所产生的OH-都不能积累起来,基本上消除反离子的影响,交换进行得比较彻底。 由于进入混合床的初级纯水质较好,交换器的负载较轻,树脂的交换能力很长时间才被子耗竭。 本混合床采用体内再生法,再生时首先利用两种树脂的比重不同,用反洗使用权阴、阳离子交换树脂完全分离,阳树脂沉积在下,阴树脂浮在上面,然后阳树脂用盐酸(或硫酸)再生,阴树脂用烧碱再生。
  1、再生装置 阴离子交换树脂再生碱液在高于阴离子交换树脂面300毫米处母管进液(Φ400、500、600采用单母管进液,Φ800、2500采用双母管进液),管上小孔布液,管外采用塑料窗纱60目尼龙网布包覆。 阳离子交换树脂再生酸性由底部排水装置的多孔板上排水帽进入。
  2、中排装置 中排装置设置在阴、阳树脂的分界面上,用于再生排泄酸、碱还原液和冲洗型,型式分为双母管或支母管式,管子小孔外包覆塑料窗纱及60目尼龙网各一层。
  3、排水装置 采用多孔板上装设PB2-500型叠片式排水帽,或宝塔式ABS型排水帽,多孔板材质按设备规格不同而异。(Φ400、500、600型采用硬聚氯乙烯多孔,Φ800、2500型采用钢衬胶多孔板)。
  4、进水、出水管径按管道内工质流速为1.5米/秒。
  5、树脂的反洗膨胀率: 由于阴离子交换树脂的反洗膨胀率各不相同,结合实际运行的经验,采用反洗膨胀率为100%,在阴阳树脂分界面处,树脂表面层及最大反洗膨胀高度处各设视镜一个,用以观察树脂表面以及反洗树脂的情况。
  6、树脂的输送: 树脂的输入和卸出均考虑采用水力输送,筒体上部设树脂输入口,在简体下部近多孔板处设树脂卸出口。


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