反滲透技術主要是以水為溶劑,利用反滲透膜的過濾選擇功能,分離水中不同物質。1748 年法國的一位科學家實驗過程中,發現水能自發地擴散到裝有酒精的豬身體這個現象,從而首次揭示了膜分離現象。膜分離技術具有其他分離技術無法比擬的優勢,它具有無污染、低能耗、操作簡單等優點,因此膜分離技術應用在社會環境工程、食品生產、生物工程、制藥工程、飲水等各個領域,并取得了一定的成效。
1 反滲透技術概述
1.1 反滲透技術概念
反滲透技術的工作原理是將高于溶液滲透壓力的壓力作用下,利用只允許水透過而其他物質不能透過的半透膜截留和選擇溶液中的溶質,將溶劑和溶質分離開來。因此反滲透技術又成半滲透技術。在社會生產過程中,反滲透膜的特性可以有效地去除水中的有機物、膠體、細菌、溶解鹽還有一些其他的微生物,是一種耗能低、污染小、自動化程度高的分離技術。反滲透技術是一門與滲透技術相反的技術體系,最早反滲透技術是美國將尿液回收為純凈水的一種技術,這種分離技術與其他分離技術最大的不同,就是它不需要添加任何的試劑,與水發生氧化還原反應,從而達到分離有機物質的目的。這種分離技術是利用物理方法,對水增加壓力,形成滲透只允許水通過的滲透膜,從而達到去除雜質的目的。因此反滲透技術廣泛應用在社會各個領域。
1.2 反滲透技術工作原理
反滲透技術是依靠高壓實現滲透的功能,利用特制的高壓水泵,對原水進行處理,給原水增加 6-20 公斤的壓力,在高壓下原水孔徑被壓縮,形成 0.0001 微米的反滲透膜。反滲透膜只允許體積小于 0.0001 微米的水分子通過,其他的病菌、病毒、真菌都無法通過,只能隨著廢水排出去。
1.3 反滲透系統的構成
反滲透系統由兩部分構成:一是預處理系統;二是反滲透系統。預處理系統的主要功能是改善供水條件,保護反滲透主機,保證進入滲透裝置的原水達到反滲透系統進水的標準,從而提高反滲透膜的生命周期。目前市場上對原水處理的設備主要是多介質過濾器。這種過濾器過濾功能比較突出,通過過濾器直接濾掉直徑大于 10 微米的懸浮顆粒;同時加上活性炭,活性炭在過濾反應中的主要作用是去除水中的異味、有機物等。為了更好地去除污垢,還需要安裝阻垢加藥裝置、精密過濾器等設備。阻垢劑加藥裝置的作用是防止鈣、鎂等金屬物質凝結成垢。精密過濾裝置可以直接過濾水中精度 5 微米的顆粒物質。
2 制約反滲透技術的因素
影響反滲透技術的滲透效果因素有很多,主要集中在壓力、溫度、鹽的濃密和滲透膜污染等因素。在滲透過程過程中,反滲透技術對水溫比較敏感,水溫的變化會影響水產量,水溫和水產量呈正比關系,溫度升高,水產量也增加,這也是造成滲透膜水分子的粘度下降的主要因素。第二壓力,只有當壓力達到一定的強度,才能達到滲透的效果,一般反滲透的壓力比較大,壓力越大,凈壓越高,水中的鹽透度會增加,從而影響影響滲透膜的含鹽量,影響反滲透裝置的脫鹽效果。第三鹽濃度,在滲透反應中,滲透壓表示水中的含鹽量,如果溶液中的含鹽量越高,那么就表示滲透膜的壓力越高;如果進水壓力不便,凈壓降低產水量也會降低。第四就是反滲透膜的污染問題。滲透膜是滲透反應技術最關鍵的環節,滲透膜的質量好壞直接關系到整個滲透質量,所以在生產過程中,必須保證滲透膜處在一個干凈、無污染的環境下,避免在滲透過程中受到其他物質的污染。滲透膜污染的主要形式有金屬氧化污染、膜表面的污垢堆積、污染物堵塞、微生物污染和膠體污染。這些污染物質會影響透水量。
3 SDI 值的控制