超滤反渗透电渗析组合工艺
反渗透和电渗析技术的污水处理原理和技术特点
反渗透和电渗析技术的污水处理原理和技术特点反渗透(Reverse Osmosis,简称RO)和电渗析(Electrodialysis,简称ED)是两种常用的污水处理技术,可以有效地去除水中的有害物质和杂质,提高水的质量。
以下是反渗透和电渗析的原理和技术特点的详细解释。
反渗透技术原理:反渗透技术是利用半透膜的选择性渗透性来去除水中的溶解物、胶体、细菌等,通过施加高压使水分子逆向渗透穿过透膜,而溶质无法通过,达到分离的目的。
其原理类似于自然界中植物根系吸收水分的过程,只是反渗透透膜比植物根系统更过滤更细腻。
反渗透技术特点:1.高度过滤:反渗透膜具有微孔洞结构,能有效过滤微小的悬浮物、胶体、细菌等,使水质纯净度高。
2.高效节能:相比传统的膜分离技术,反渗透技术操作简单、能耗低、效果显著,能够很好地节约能源。
3.广泛适用性:反渗透技术可以处理各种类型的水源,包括海水、河水、地表水和地下水等,适用范围广泛。
4.自动化运行:反渗透系统可以实现全自动控制,具有操作简单、运行可靠的特点。
电渗析技术原理:电渗析技术以电化学作用为基础,通过施加电场来去除离子溶液中的杂质。
将溶液分离成阳离子和阴离子,通过阳、阴离子膜分别收集去除溶液中的离子,通过电场加速离子迁移速度,实现溶液的分离和纯化。
电渗析技术特点:1.高效选择性:电渗析技术能够选择性地去除溶液中的离子,可以提供高纯度和高效率的水处理效果。
2.可逆性操作:与其他膜分离技术相比,电渗析技术可以通过改变电场方向来实现反转操作,使膜上的堵塞物溶解,延长膜的使用寿命。
3.节能环保:电渗析技术不需要昂贵的高压设备,能耗低,无需化学药剂,对环境友好,节约资源。
4.操作简单:电渗析系统的操作相对简单,易于控制和维护,可以实现自动化控制。
反渗透和电渗析技术在污水处理中都有着广泛的应用,可以有效去除水中的溶解物、胶体、细菌、重金属离子等有害物质。
两者虽然原理和技术特点有所区别,但都能够实现高效、节能、可靠的水处理效果。
反渗透、电渗析技术比较
反渗透、电渗析、电吸附技术比较一、原理比较1、反渗透(RO)除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透处理的基本原理.2、电渗析除盐原理电渗析是膜分离技术的一种,是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能,在外加直流电场力的作用下,使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜,从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程.除盐原理如图所示,电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。
当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移.阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。
结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。
而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。
从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO(双膜法)1 除盐原理利用离交换膜和直流电场,使水中电解质的离子产生选择性迁移,从而达到使水淡化的装置.以分子扩散膜为介质,以静压差为推动力将溶剂从溶液中取出2 透过物溶质,盐溶剂,水3 截留物溶剂,水溶质,盐4 膜类型离子膜不对称膜,复合膜5 除盐率60%-90% 80%-95%(废水)6 处理污水膜通量与处理净水膜通量比1 0。
5-0。
77 经济回收率45%-70%60%-75%8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃9 随温度降低通量衰减无每降低1℃膜通量下降2-3%10 污堵导致通量衰减影响大衰减7%—15%/年11 是否结垢及原因易结垢,在极板及阴离子膜侧浓差极化严重,易发生结垢问题.易结垢,垂直穿透膜,浓差极化,浓水侧偏碱难溶盐离子浓度积过饱和。
几种常见的电渗析技术解析
⼏种常见的电渗析技术解析电渗析(ED)是在直流电场作⽤下,利⽤离⼦交换膜的选择透过性,带电离⼦透过离⼦交换膜定向迁移,从⽔溶液和其他不带电组分中分离出来,从⽽实现对溶液的浓缩、淡化、精制和提纯的⽬的。
⽬前电渗折技术⼰发展成⼀个⼤规模的化⼯单元过程,在膜分离领域占有重要地位。
⼴泛应⽤于化⼯脱盐,海⽔淡化,⾷品医药和废⽔处理等领域,在某些地区已成为饮⽤⽔的主要⽣产⽅法,具有能量消耗少,经济效益显著;装置设计与系统应⽤灵活,操作维修⽅便,不污染环境,装置使⽤寿命长,原⽔的回收率⾼等优点。
1.1填充床电渗析(EDI)填充床电渗析⼜称电脱离⼦法(Electrodeio-nizattono简称EDI)。
它是将电渗析法与离⼦交换法结合起来的⼀种⽔处理⽅法,即在电渗析的除盐室中填充阴阳离⼦交换剂,利⽤电渗析过程中极化现象对离⼦交换填充床进⾏电化学再⽣,它兼有电渗析技术的连续除盐和离⼦交换技术深度脱盐的优点,⼜避免了电渗析技术浓差极化和离⼦交换技术中的酸碱再⽣等带来的问题。
1.2倒极电渗析(EDR)EDR的原理和电渗析法基本是相同的,只是在运⾏过程中,EDR每隔⼀定的时间,正负电极极性相互倒换⼀次(国内电渗析器⼀般2~4h倒换⼀次),因此称现⾏的倒极电渗析为频繁倒极电渗析。
EDR系统是由电渗析本体、整流器及⾃动倒极系统三部分组成的,其倒极⼀般分以下三个步骤:(1)转换直流电源电极的极性,使浓、淡室互换,离⼦流动反向进⾏;(2)转换进、出⽔阀门,使浓、淡室的供排⽔系统互换;(3)极性转换后持续1~2min,将不合格淡⽔归⼊浓⽔系统,然后浓、淡⽔各⾏其路,恢复正常运⾏。
倒极电渗析器的使⽤,⼤⼤提⾼了电渗析操作电流和⽔回收率,延长了运⾏周期在饮⽤⽔净化和锅炉补给⽔处理等有⼴泛的应⽤。
1.3⾼温电渗析⾼温电渗析是将电渗析的进⽔温度加热到80℃,使溶液的粘度下降,扩散系数增⼤,离⼦迁移数增加,有利于极限电流密度的⼤幅增⼤,从⽽提⾼电渗析器的脱盐能⼒,降低动⼒消耗,从⽽降低处理费⽤,尤其是对有余热可利⽤的⼯⼚更为适宜。
电渗析法 .pptx
极区:包括电极、极框和导水板。 电极:为连接电源所用 极框:放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用。 压紧装置:是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不
致漏水。
在阴极上:
H2O —→H++OH2H++2e —→H2↑ Na+ + OH- = NaOH
在阴极室由于H+离子的减少,放出氢气,极水呈碱性反应,当极水中台 有Ca2+、Mg2+和HCO32-等离子时,会生成CaCO3和Mg(OH)2等沉淀物,在 阴极上形成结垢。在极室中应注意及时排除电极反应产物,以保证电渗 析过程的正常安全运行。考虑到阴膜容易损坏,并为防止Cl-离子透过
1.离子交换膜及其作用机理 离子交换膜是电渗析器的重要组成部分,按其选择透过性能,主要分为
阳模和阴模,按其模体结构,可分为异相膜、均相膜、半均相膜3种。 异相膜的优点是机械强度好、价格低,缺点是膜电阻大、耐热差、透水
性大。均相膜则相反。
(1)选择透过率:离子交换膜的选择透过性实际上并不是那么理想的, 因为总是有少量的同号离子(即与膜上的固定活性基电荷符号相同的
推动力 浓度差 电位差 压力差 压力差
分离对象 离子、小分子
离子 大分子、微粒 离子、小分子
渗透:膜使溶剂(水)透过的现象称为渗透。 渗析:膜使溶质透过的现象称为渗析。
1.离子交换膜及其作用机理 2.电渗析原理机过程 3.电渗析器的构造与组装 4.电流效率与极限电流密度 5.极化与沉淀 6.电渗析器工艺设计与计算 7.电渗析技术的发展
超纯水制备技术工艺及其原理全面解析
超纯水制备技术工艺及其原理全面解析对于超纯水的需求随着半导体工业的发展,对超纯水质量要求提高,从而大大的推动了纯水技术的发展,膜技术得到了广泛的应用,微滤,超滤,电渗析和反渗透技术先进的水处理技术得到了飞速的发展,膜法制备纯水取代了传统的离子交换器系统,解决了TOC问题,满足了电子行业对纯水质量的要求。
超纯水制备工艺1.传统超纯水制备工艺流程:原水—多介质过滤器—活性炭过滤器—一级除盐—混床—超纯水2.膜法超纯水制备工艺流程:原水—超滤—反渗透—EDI—超纯水在膜法工艺中,超滤,微滤替代澄清,石英砂过滤器,活性炭过滤器,除去水中的悬浮物胶体和有机物,降低浊度,SDI,COD等,可以实现反渗透装置对污水回用的安全,高效运行,以反渗透替代离子交换器脱盐,进一步除去有机物,胶体,细菌等杂志,可以保证反渗透出水满足EDI进水的要求,以EDI代替混床深度脱盐,利用电而不是酸碱对树脂再生,避免了二次污染。
原水水质概论水中的杂质按存在的形态的不同可以分为悬浮物,胶体和溶解性固体三种,其中固体含量用总固体量作为指标,把一定量水样在105-110°烘箱中烘干到恒重,所得的重量及为总固含量。
第一类是悬浮物物指悬浮于水中的物质,颗粒直径在10-4mm 以上,如泥沙,粘土,动植物残骸,微生物,有机物,藻类等第二类是胶体,指水中带电荷的胶体为例,颗粒直径在10-5mm之间,胶体颗粒是许多分子或离子集合体,这种细小颗粒具有较大的比表面积,从而使他具有特殊的吸附能力,而被吸附的物质往往是水中的离子,因此胶体颗粒带有一定的电荷,如硅铁铝化合物及一些高分子有机物如腐殖质等,也有一些在此粒径范围的细菌,病毒等。
第三类是溶解物,只被水所溶解的,分子或离子状态的溶质或气体如氯化物,硫酸盐等。
悬浮物和胶体是使天然水产生浑浊的主要原因。
原水的预处理反渗透因为膜材料及元件的关系,对进水水质有一定的要求,预处理解决的问题是赌赛,结构,污染和波坏,堵塞时指水中的颗粒,悬浮物,胶体,铁氧化物沉淀等堵塞膜元件的流道,结垢是指难溶盐在浓水侧浓缩厚结晶析出,可预先除去或加阻垢剂。
水处理反渗透
水处理反渗透、电渗析等技术详解在当今的水处理领域,反渗透(RO)、电渗析(ED)和电去离子(EDI)技术发挥着至关重要的作用。
它们在工业、食品、医疗和实验室等领域得到广泛应用,用于制备高纯水、净化废水以及淡化海水等。
本文将详细介绍这三种技术的原理、特点及应用场景。
一、反渗透(RO)反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术,通过施加压力使水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
这种技术主要用于去除水中的溶解盐类、有机物、重金属离子等。
1.反渗透原理:在压力作用下,水分子透过半透膜,而盐分和其他杂质被截留下来。
通过控制压力和膜的孔径大小,可以有效地去除水中的各种物质。
2.应用场景:反渗透技术广泛应用于电力、化工、食品、医药等领域。
例如,在电力行业,反渗透技术用于制备高纯水,保障锅炉和涡轮机的正常运行;在化工行业,反渗透技术用于提取和纯化产品;在食品和医药行业,反渗透技术用于制备超纯水和药物成分。
二、电渗析(ED)电渗析是一种利用电场作用进行分离的过程,通过在两个电极之间施加直流电场,使带电离子在电场作用下迁移,从而实现盐分的分离。
1.电渗析原理:在两个电极之间施加直流电场,带电离子在电场作用下向相反方向移动。
阳离子向负极移动,阴离子向正极移动,从而实现盐分的分离。
2.应用场景:电渗析技术常用于化工、冶金、电子等领域含盐废水的处理。
例如,在化工行业,电渗析技术用于回收和再利用废水中的盐分;在冶金行业,电渗析技术用于提取和纯化金属离子;在电子行业,电渗析技术用于处理和回收电镀废水。
三、电去离子(EDI)电去离子是一种结合了电渗析和离子交换两种技术的新型水处理工艺。
它通过电场作用将水中的离子迁移到离子交换树脂中,实现连续除盐。
1.电去离子原理:在EDI装置中,含盐水流经阳极和阴极,同时电流通过两个电极。
阳极释放阳离子,阴极吸收阴离子,这些离子被吸引到离子交换树脂中,从而实现连续除盐。
2.应用场景:电去离子技术主要适用于高纯水制备和工业用水处理等领域。
水污染控制技术-膜分离
膜分离
二、电渗析
(一)电渗析原理
海水或咸水中的盐分,能够解离成阳离子和阴离子。因 此,在直流电场作用下,利用只接通过阳离子的阳离子 交换膜和另一种只能通过阴离子的阴离子交换膜,分别 选择性地除去水中的阳离子和阴离子,从而达到分离、 浓缩和谈比的目的。
(二)电渗析装置
(三)反渗透装置
膜分离
1.板框式反渗透装置
这种装置的优点是结构简单,体积比管式的小, 缺点是装卸复杂,单位体积膜表面积小。
2. 管式反渗透装置
这种装置的优点是水利条件好,适当调节水流状 态就能防止膜的污染和堵塞,能够处理含悬浮物的溶 液,安装、清洗、维修都比较方便。它的缺点是:膜 的有效面积小,装置体积大,而且两头需要较多的联 结装置。
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2. 制造食盐
日本采用电渗析法制造食盐,最近将过去的盐田法逐步改为电渗析法。这种方法首先要进行海水的前处理。先 将盐水过滤,调节pH值,制成适合于电渗析的海水。再将它浓缩成盐浓度为18-20%的浓缩液。海水的盐浓度为 3%,用电渗析法可浓缩至6—7倍。将这种浓缩液在真空蒸发罐中加热从而制成固体盐,用这种方法制成的盐相当 纯,据说用于食品加工中味道很好。由于太纯,还要适当加入微量的镁盐。
(五)应用实例
膜分离
1. 反渗透法与离子交换法组合处理电镀含镍废水
采用醋酸纤维素反渗透膜的管式反渗透器及丙烯酸型725强酸性阳离子交换树脂。这种树脂在pH值为4 左右时,对废水中的镍离子的交换可以达到全饱和,有较大的交换容量,适合于吸附电镀废水中的镍离子。 用反渗透法处理电镀废水时,铜、铬、锌等的分离率在95%以上。
污水的物理处理技术 ——膜分离
水处理工艺—水处理简介超滤反渗透
1、超滤
1.3 超滤工艺原理
1.3.2 超滤有两种基本工作方式:死端过滤(全过滤)和错流过滤 (1) 死端过滤模式:所有进水都加压通过滤膜,浓缩液只在反洗时被去除。
死端过滤模式示意图如下:
死端过滤也称为直流过滤、全量过滤,与 常规的滤布过滤相似,被处理物料进入模 组件,等量透过液流出模组件,截流物留 在模组件内。为了保证膜性能的可恢复性, 必须及时从模组件内卸载截留物,因此需 要定时反冲洗(过滤的反过程)等措施来 去除膜面沉积物、恢复膜通量。模组件污 染后不能拆开清洗,通常使用在线清洗方 式。
1、超滤
超滤系统的运行
• 1、超滤
• 1.2 超滤作为反渗透预处理的优点
膜过滤精度远高于传统过滤,可全部去除大于0.1μm的胶体和
颗粒物;
对悬浮颗粒、胶体、微生物、细菌、病毒的去除率近100%;
对有机物的去除率达20-50%;
受原水水质波动影响小,出水水质稳定;
运行压力低,节能效果显著;
若所用的薄膜只能使溶液中的溶剂或溶质单独通过,溶剂和溶质不能同 时通过,这种薄膜称为半透膜。对于反渗透、渗析及电渗析使用的是致密膜, 而超过滤及微孔过滤使用的是多孔质膜。
反渗透是反其自然渗透过程的一种科学方法,渗透和反渗透均是通过半 透膜来完成的,当用半透膜隔开两种不同浓度的溶液时,稀溶液中的溶剂就 会透过半透膜进入浓溶液一侧,这种现象叫渗透。当在浓溶液侧施加一外来 压力时,渗透过程即停止,即达到所谓渗透平衡,平衡状态所需要的外加压 力称为渗透压差。渗透压是溶液本身的一种性质,其值与膜无关。当继续增 大浓溶液一侧的压力,即所施压力大于渗透压力时,溶剂会反其原来的渗透 方向,由浓溶液侧通过半透膜进入稀溶液侧,这种现象称为反渗透。
二、水处理工艺流程
超滤、反渗透、阴阳床等原理 Microsoft Word 文档
无烟煤滤料是采用优质香碳为原料,经精工艺深加工筛选而成.粒径级配合理,化学性能好,机械强度高,使用周期长,在酸、中、碱性溶液中均不溶解,适用于双层、三层过滤器中.各项指标均达到CJ/T44—2005标准.无烟煤滤料是选用山西晋城优质无烟煤为原料。
经破碎、筛分、水洗加工而成。
特点是:固定碳含量高、密度大、强度大、外观光泽度好、化学性能稳定、具有较好的固体颗粒保持能力,能可靠的提高悬浮颗粒的清除。
不含有毒有害物质。
在酸性、中性水中均不溶解。
抗压耐磨性强,有足够的比表面积和合理的粒径级配。
由于具有较好的固体颗粒保持能力,因此能够可靠的提高悬浮颗粒清除能力。
适用于生活饮用水及工业用水的过滤。
注意:外地一些产煤的地方所生产的煤炭因为强度达不到,做不成无烟煤滤料无烟煤滤料产品详情:无烟煤滤料是一种水处理行业过滤用滤料。
无烟煤滤料是采用优质无烟煤为原料,经精选碎,粉,筛等工艺加工而成是普遍采用双层,三层快速过滤材料。
实用于一般酸性,中性碱性的净化处理,具有良好的比表面积,各项指标均达到建设部(CJ/T44-1999)标准。
无烟煤滤料是特别从深井矿物中精选的,具有最高的含碳量百分比。
无烟煤滤料采用人工分类,可减少无关矿物质并降低灰分含量。
还经过过滤和冲洗,确保其适合水过滤之用。
由于具有较好的固体颗粒保持能力,因此无烟煤能够可靠地提高悬浮颗粒清除能力。
此外,它的均匀系数较低,有助于加快流速。
无烟煤滤料在过滤过程中所起作用的好坏,直接影响着滤过的水质,故对此滤料的选择必须达到以下几点要求: 1、机械强度高,破碎率和磨损率之和不应大于3%(按重量计)。
2、化学性能稳定,不含有毒有害物质。
在一般酸性、碱性、中性水中均不溶解。
我厂产品经中国水处理滤料监督检测中心测定:盐酸可溶率为0.98%(部颁标准为3.5)在各类水源中均可达到良好的净化效果。
3、粒径级配合理,比表面积好。
产品外观呈球状而有棱角,光泽度好,经机械振动三次筛分,级配符合有关技术指标。
超滤反渗透电渗析组合工艺
超滤反渗透电渗析组合工艺简介超滤反渗透电渗析组合工艺(简称CEDI工艺)是一种常用于水处理领域的技术,通过超滤、反渗透和电渗析等工艺的组合运用,实现对水质进行净化和去除杂质的目的。
该工艺具有高效、节能、环保等优势,已广泛应用于饮用水、工业用水、海水淡化等领域。
工艺原理CEDI工艺的基本原理是通过超滤、反渗透和电渗析等过程综合作用,逐步去除水中的悬浮物、溶解物、离子等杂质。
1.超滤:超滤是将水通过特殊的滤膜进行过滤,过滤膜可以有效去除水中的悬浮物、泥沙等大颗粒污染物,具有良好的固液分离效果。
2.反渗透:反渗透是利用高压力将水通过反渗透膜的过程,有效去除水中的溶解物、离子等污染物。
反渗透膜具有较小的孔径,可以拦截大部分溶解物质和离子,从而实现水的净化。
3.电渗析:电渗析是利用电场作用下的离子迁移和浓度极化现象,通过膜直接去除溶液中的离子。
电渗析膜具有高选择性,可以将水中的离子去除,达到更高的去离子效果。
通过以上三个过程的组合运用,CEDI工艺可以将水中的杂质和离子去除得更彻底,达到更高的水质净化效果。
工艺优势CEDI工艺相比传统处理工艺,具有以下优势:1.高效:CEDI工艺通过多种过程的组合运用,去除效果更加彻底,能够有效去除水中的悬浮物、溶解物、离子等杂质,提供高质量的水源。
2.节能:CEDI工艺在反渗透过程中能够回收一部分能量,降低能耗,并且与传统离子交换器相比,不需要再进行再生,节约了大量的水和化学药剂,提高了处理效率。
3.环保:CEDI工艺不需要再生药剂,减少了对环境的污染。
同时,由于工艺中没有化学磁性交换剂的使用,也减少了对水质的二次污染。
4.稳定性好:CEDI工艺中的滤膜和反渗透膜具有较高的稳定性和耐用性,能够长时间保持高效的处理效果。
基于以上优势,CEDI工艺被广泛应用于饮用水、工业用水等领域,并逐渐成为主流的水处理工艺。
应用领域CEDI工艺在水处理领域具有广泛的应用,主要应用于以下领域:1.饮用水处理:CEDI工艺能够有效去除水中的细菌、病毒、有机物等污染物,提供高品质的饮用水。
反渗透工艺流程
反渗透工艺流程
《反渗透工艺流程》
反渗透工艺流程是一种常用的水处理技术,主要用于去除水中的溶解性固体和溶解性离子。
这种技术通过半透膜实现了水的过滤和去离子的目的,使水质得到提升。
反渗透工艺流程通常包括以下几个步骤:
首先是预处理,通过预处理设备对水进行初步处理,去除水中的大颗粒物和沉淀物,防止对反渗透膜的损害。
其次是压力泵的工作,将预处理后的水通过高压泵加压,使其进入反渗透膜组件。
高压泵能够产生足够的压力,使水在反渗透膜上形成压力差,促进水分子和溶解性离子通过反渗透膜。
接下来是反渗透膜过滤阶段,水在通过反渗透膜时,溶解在水中的盐类、微生物和有机物等会被截留在膜外侧,而水分子则能穿过反渗透膜,从而实现了去除溶解性离子和有机物的目的。
最后是收集处理好的水,这些被过滤干净的水就成为了高纯水,可以用于制药、电力、电子、化工等行业的生产和生活用水。
反渗透工艺流程通过对水进行过滤和去离子处理,能够有效提升水质,去除水中的有害物质,得到优质的水源,对于改善水质,保护环境,维护人体健康起着重要的作用。
反渗透的典型工艺流程
反渗透的典型工艺流程
《反渗透工艺流程》
反渗透是一种通过半透膜来过滤和去除水中溶解物、微生物和大颗粒杂质的工艺。
它广泛应用于海水淡化、饮用水处理、工业废水处理等领域。
以下是反渗透的典型工艺流程:
1.预处理阶段
在进入反渗透装置之前,水需要经过预处理来去除大颗粒杂质。
这通常包括过滤和消毒过程。
过滤可以使用砂滤器、颗粒活性炭滤器等设备来去除悬浮颗粒和有机物质。
消毒则是为了杀死水中的微生物,常用的方法包括臭氧氧化、紫外线辐射等。
2.反渗透膜过滤
经过预处理后的水进入反渗透装置,经过一系列的反渗透膜过滤单元。
这些膜通常是由聚醚砜、聚丙烯等材料制成,具有微孔结构可以过滤掉水中的溶解盐分和微生物。
水在高压力下通过膜,去除盐分和微生物,产出的水称为产水,而含有高浓度盐分和微生物的水则称为浓水,通常会被排放或者进一步处理。
3.制备过程
反渗透产水还需要经过一系列的制备过程来达到饮用水或者工业用水的标准。
通常包括添加消毒剂、调节水质等步骤。
消毒剂可以是氯、臭氧、二氧化氯等,以确保水中微生物的杀灭和水质的稳定。
4.储存和配送
最后,经过制备后的水被储存在水箱或者直接通过管道输送到用户处,满足饮用水或者工业用水的需求。
以上就是反渗透的典型工艺流程,通过这一流程,可以将海水、地表水或者工业废水等进行有效处理,产出高质量的饮用水或者工业用水。
微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍.
微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术一、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术发展史微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
膜可以是固相、液相、甚至是气相的。
用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多,在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。
大多数人会认为,膜离我们的生活非常遥远。
其实不然,膜分离技术非常贴近我们的日常生活。
如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的,都会用到膜分离技术。
二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。
不同的膜过程使用不同的膜,推动力也不同。
目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF、超滤(UF、反渗透(RO、渗析(D、电渗析(ED、气体分离(GS、渗透汽化(PV、乳化液膜(ELM等。
三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟,已有大规模的工业应用,形成了相当规模的产业,有许多商品化的产品可供不同用途使用。
这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。
3.1 反渗透膜(RO反渗透膜使用的材料,最初是醋酸纤维素(CA,1966年开发出聚酰胺膜,后来又开发出各种各样的合成复合膜。
CA 膜耐氯性强,但抗菌性较差。
合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能,但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。
这两种材料耐热性较差,最高温度约是60℃左右,这使其在食品加工领域的应用中受到限制。
超纳滤-反渗透-电渗析处理铀放射性堆浸废水的试验研究
堆浸 是将 铀矿 石 开采 出来 后 , 破 碎加 工成 一定 粒 度 的矿 块 , 放 在 防渗 水 的 池 中 , 稀 酸 向矿 石 经 堆 用 堆进行 喷 淋 和溶浸 , 铀 以离 子或 络合 物形式 溶 于稀 酸 中 , 使 然后 对 浸 出液进行 吸附 、 取等 处理 , 取铀 萃 获
量 、 价 离子 对 放 射 性 废 水 处 理 中 的脱 盐 、 污 等效 果 的影 响 . 验 证 明 , 组 合 工艺 组 成 的 U E流 程 去 污 因 子 达 35x 高 去 试 该 R . l3 为 酸 性 铀 矿 堆 浸 放 射 性 废 水 的处 理 提 供 了一 种 新 的 方 法 . 0.
( E)w ue e t h a iat e w sew l o n rm temdoh mir rnu ouinmie h te e — UR 舳 sdt t a erdo ci at ae c migf h ic e s yua im slt n .T a f c or t v r o t o
rdo cie wa t trte t n . a ia t se wae r ame t v Ke r s: s lto n y wo d o u in mie; rdo cie wa t tri l a fl ain; rv re o mo i; ee to day i a ia t s e wae t t t v u r i r o e e s s ss lcr i ss l
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第2 9卷 第 2期
2O O 7年 6月
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大
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N t rlS in e J u n l f a g n U iest au a ce c o r a n t n v ri o Xi a y
反渗透、电渗析、电吸附技术对比
反渗透、电渗析、电吸附技术对比一、原理比较1、反渗透RO(Reverse Osmosis)除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。
2、电渗析ED除盐原理电渗析ED(Electro Dialysis )是膜分离技术的一种,是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能,在外加直流电场力的作用下,使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜,从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。
除盐原理如图所示,电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。
当原水进入这些小室时,在直流电场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。
阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。
结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。
而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。
从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。
3、电吸附(EST)除盐原理电吸附技术EST(Electro-Sorption Technology),又称电容性除盐技术,其基本原理是基于电化学中的双电层理论,利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。
电吸附原理见图,原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间,从另一端流出。
原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用,水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移,被该电极吸附并储存在双电层内。
同时,随着电极吸附带电粒子的增多,带电粒子在电极表面富集浓缩,从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面,最终实现盐与水的分离,获得净化/淡化的出水。
全膜法水处理工艺
连续脱盐,使得离子迁移,水电解,树脂再生同时 发生,这样EDI就能够连续获得高纯水。
正常运行的情况下,EDI系统的出水电导率可以做 到在0.057us/cm---0.062us/cm之间,非常接近于 纯水电导率的理论值0.055us/cm,它的出水水质 要明显好与传统工艺混床的出水水质。并且以EDI 设备代替混床深度脱盐,利用电对树脂进行再生, 可以彻底避免使用酸碱,真正实现“全膜法”关键 性的突破。
(3)在超滤出水中加入的还原剂(NaHSO3),在消除余氯
的同时,与水中的有机物一起成为厌氧菌大量滋生的营养源, 进而造成反渗透膜的微生物污染。微生物一旦形成,其表面 具有一定保护性能,利用化学清洗、杀菌消毒等措施都很难 完全消除。
EDI模块污堵原因分析
EDI作为火电厂制备除盐水的最终端,是保证除盐水品质的最 重要环节。正常情况下,反渗透产水完全能够满足EDI对进水 水质的要求。但是 ,国内原也有EDI模块被烧毁的事例发生。 其主要原因是由于系统设计不完善、用材不当、安装工艺和 调试措施执行不够严谨,导致反渗透产水被二次污染所致。
(1)纤维过滤器在初期运行时,当压差为0.08 MPa时进行自 动反洗, 反洗压差设定范围为0.05 ~0.12 MPa,反洗压差不 能设定过高,设定过高会造成过滤水质恶化、水量减少、排 管异常等。设备运行7个月后,发现当设备压差达到0.05 MPa 前系统出水悬浮物已经超出设计值5 mg/L,对纤维丝进行了 人工清洗,反洗改为根据时间自动进行, 每70 min自动反洗 一次。
在全膜法工艺中,以超滤、微滤代替砂滤、活性碳 过滤,去除水中的悬浮物胶体和有机物,降低浊度、 SDI(污染指数)、COD(化学耗氧量)等,可以 实现反渗透装置对污水回用的安全、高效运行;以 反渗透代替离子交换脱盐,去除水中的溶解盐,进 一步去除有机物、胶体、细菌等杂质;以EDI代替 混床深度脱盐,利用电而不是酸碱对树脂进行再生, 可以彻底避免酸碱,真正实现关键性突破。
超滤反渗透工艺流程
超滤反渗透工艺流程
超滤反渗透工艺流程主要包括以下步骤:
1. 预处理:预处理是超滤反渗透工艺的重要环节,主要是为了去除原水中的悬浮物、颗粒物、胶体物、有机物等杂质,以保护超滤反渗透膜的正常运行。
常用的预处理方式包括沉淀、过滤、活性炭吸附、软化等。
2. 超滤过程:超滤过程是指将预处理后的水通过超滤膜进行物质的分离。
超滤膜是一种微孔膜,其孔径大小一般在0.01-0.1微米之间。
在超滤过程中,大于膜孔的水分子会被截留,而小于膜孔的物质则会被透过,从而实现物质的分离。
3. 反渗透过程:反渗透过程是超滤反渗透工艺的核心环节,是通过施加压力使水分子透过反渗透膜而将盐类、有机物等杂质截留的过程。
反渗透膜的孔径非常小,一般在0.001-0.0001微米之间,能够去除原水中的大部分溶解盐类、有机物、重金属离子等杂质。
4. 后处理:后处理部分包括反渗透不符合出水要求的附加配置。
主要包括阴床,阳床,混床,灭菌,超滤,EDI等一种或多种设备。
后处理系统可提高反渗透出水水质,使出水达到要求。
5. 清洗:清洗部分主要由清洗水箱、清洗水泵和精密过滤器组成。
定期对反渗透系统进行清洗,保证整体设备的良好运行状态。
6. 电气控制:电控制用于控制整个反渗透系统的正常运行。
包括仪表板,控制面板,各种电气保护,电气控制柜。
通过以上步骤,可以实现超滤反渗透工艺的完整流程。
这个工艺在海水淡化、工业用水处理、饮用水处理等方面有广泛应用,具有节能、环保、高效等优点。
超滤反渗透电渗析组合工艺
超滤反渗透电渗析组合工艺一、介绍超滤反渗透电渗析组合工艺是一种综合利用超滤、反渗透和电渗析的水处理工艺。
它可以有效去除水中的悬浮物、溶解性有机物、盐类和重金属等污染物,从而提高水的纯度和质量。
本文将介绍超滤反渗透电渗析组合工艺的工作原理、应用范围、优缺点以及未来的发展趋势。
二、工作原理超滤反渗透电渗析组合工艺的工作原理如下:1.首先,将待处理的水通过超滤膜进行预处理。
超滤膜由一层微孔滤膜组成,能够有效去除水中的悬浮物和大分子有机物。
经过超滤处理后,水的颜色和浊度明显减小。
2.经过超滤预处理的水进一步进入反渗透膜系统。
反渗透膜是一种半透膜,能够过滤掉水中的溶解性有机物、盐类和重金属。
经过反渗透处理后,水的纯度和清晰度进一步提高。
3.最后,水进入电渗析系统进行电离和去离子处理。
电渗析是将水通过电解槽,利用电场效应使带电离子向阳极和阴极运动,从而实现去离子处理。
经过电渗析处理后,水的导电率明显降低,达到高纯水的要求。
三、应用范围超滤反渗透电渗析组合工艺被广泛应用于以下领域:1.饮用水净化:在农村和城市地区,采用超滤反渗透电渗析组合工艺可以有效去除水中的有害物质,提供清洁安全的饮用水。
2.工业用水处理:超滤反渗透电渗析组合工艺可以有效去除工业用水中的污染物和重金属,提高水质,满足工业生产的需求。
3.医药和生化领域:超滤反渗透电渗析组合工艺可以用于制药、生物制品和生化实验室等领域的清洁水源供应。
4.污水处理:超滤反渗透电渗析组合工艺可以将污水处理后,实现对水中有害物质的去除和资源的回收利用。
四、优缺点超滤反渗透电渗析组合工艺具有以下优点:•高效去除水中的悬浮物、有机物和重金属;•产水质量稳定,颜色清澈,透明度高;•操作简便,自动化程度高;•涉及范围广泛,适用于多种用水领域。
然而,该工艺也存在一些缺点:•初始投资较高,设备成本较大;•能耗较高,特别是反渗透和电渗析过程的能耗较大;•工艺复杂,需要合理设计和运营。
水处理物化技术
反渗透膜处理技术的研究摘要:膜过滤技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术同传统的水处理方法相比具有处理效果好可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。
本文论述了反渗透(RO)技术工艺,研究了反渗透技术与超滤的组合工艺,并讨论了反渗透技术研究方向和发展前景。
关键字:反渗透技术超滤—反渗透组合工艺研究方向目前,针对废水回用技术的发展以及生产线对回用水质和水量的要求,较难处理的废水回用技术已经逐渐采用膜分离法。
膜分离法包括扩散渗析法、电渗析法、反渗透法、超滤法等。
这些方法能有效地从生产废水或者重金属废水中回收金属或使生产废水再生回用至生产线,如图为几种膜过滤功能的对比图,可以看出,微滤膜、超滤膜、纳滤膜所截留的只是废水中的某几种物质,只有反渗透膜截留的对象是所有的离子,仅让水透过膜,出水为无离子水,可以直接回用于对水质要求高的生产线。
在对废水进行处理时,膜技术具有选择性,微滤,超滤以及纳滤对某些物质的去除优于反渗透膜,但是对于所有离子特别是盐的除去不及反渗透技术,因而,反渗透广泛的运用于污水的回用中[1]。
图1 几种膜过滤功能的对比图1反渗透技术反渗透膜技术是以压力为驱动力的膜分离技术,利用膜的选择透过性而使不同的物质得到分离。
该技术是从海水、苦咸水淡化研究中发展起来的,通常称为“淡化技术”。
我国反渗透膜技术开发始于20世纪60年代,80年代进行反渗透复合膜的研究开发,开始步入产业化[2]。
近年来,由于制造成本的大幅降低,反渗透膜技术应用的不断成熟,使反渗透设备在工业领域和民用领域得到了空前的应用。
反渗透技术成熟,工程应用广泛,具有优良的脱盐、脱色性能,对总硬度、氯化物、总碱度、硫酸根以及钠离子的去除率达95%,出水浊度<0.5NTU,色度几乎无法检出,该技术应用于工业废水回用是符合行业发展需要的,在技术上也是可行的。
废水经过预处理后利用高压水泵打入反渗透膜处理系统,废水中BOD、COD、细菌、铜离子、钠离子等物质被反渗透膜截留,一部分渗透液(透析液)为纯水,各项指标均可达到符合生产用水的要求,可直接回用于生产线用水,另外一部分为浓缩液仍可达标排放。
焦化废水脱盐回用处理技术
精品整理
焦化废水脱盐回用处理技术
一、技术概述
焦化废水电渗析+反渗透集成膜脱盐回用处理技术,该技术对生化处理后的焦化废水采用芬顿氧化工艺氧化有机物后,再用电渗析预脱盐,产水再经过“超滤-反渗透”进一步脱盐回用,反渗透浓水和电渗析预脱盐浓水通过浓缩型电渗析进一步产水并浓缩。
脱盐产水回用于循环冷却水补充水,电渗析浓水需单独处置。
二、技术优势
利用芬顿工艺氧化有机物,降低后续膜污染;以“电渗析+反渗透”组合工艺作为深度脱盐工艺,经过电渗析预脱盐处理降低钙镁,减缓后续膜污染;通过电渗析浓缩反渗透浓水进一步提高产水率。
三、适用范围
焦化废水深度处理与回用
四、技术指标
进水CODCr:≤300mg/L
进水钙硬度(以CaCO3计):≤250mg/L
进水Cl-:≤750mg/L
进水TDS:≤3500mg/L
进水NH3-N:≤20mg/L
处理后产水CODCr:≤20mg/L
钙硬度:≤150mg/L
Cl--:≤30mg/L
TDS:≤200mg/L
NH3-N:≤2mg/L
系统总体产水率:达到85%。
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超滤-反渗透-电渗析组合工艺
一、前言
我所于七十年代起开展用“四台电渗析器”和“电渗析器-填充床电渗析器”两个流程来处理放射性废水,获得了成功。
但也发现在处理本所放化实验室排除的放射性废水时,效果不理想。
主要是该废水中,组分复杂,特别是含有的有机大分子、络合物等,很难用电渗析工艺去除,影响了净化效果[2]。
近年来,我们研制了YM型磺化聚砜超滤膜,并做了超滤膜处理放射性废水的探索试验[3]。
对反渗透处理放射性废水的方法也作了研究[4]。
在此基础上,综合各种处理手段的优点,提出了用超滤(UF)-反渗透(RO)-电渗析(ED)组合工艺(简称URE流程)处理低水平放射性废水的新工艺。
二、流程与设备
处理低放废水URE流程见图1。
采用本所研制YM型内压管式超滤器(磺化聚砜超滤膜,截留分子量为2万),膜面积1.5m2,纯水通量250L/h,(压力0.25Mpa)。
反渗透器为海洋二所研制的HRC型中空纤维组件,膜面积40m2,纯水通量270L/h(压力1.3Mpa)。
电渗析器为400mm×800mm,一级一段,膜对40对,由本所组装。
放化实验室排出的低放废水进入沉降槽,静止澄清24h后,上清液放入超滤原水槽,经超滤处理后,渗透液进入中间槽。
同时启动反渗透器和电渗析器,反渗透器进一步脱盐和去污,渗透液可直接排放或流入混床进一步处理。
电渗析起浓缩作用。
超滤和电渗析处理的最终浓缩液留待固化处理。
三个单元均采用循环式操作。
三、全流程冷试验运行
冷试验累计运行147.5h,共处理模拟废水14m3。
模拟废水按实际放射性废水组份配制,
具体配方为:NaHCO3 60mg/L,NaNO3 146mg/L,NaCl 128mg/L,CaCl2 88mg/L,MgCl2 71mg/L,
Na2SO4 7mg/L,30%TBP-煤油50mg/L,机油50mg/L,洗涤剂50mg/L。
冷试验运行情况分述如下:
图1 URE流程图
1.超滤单元
在URE流程中,UF作为预处理除去大部分有机物和大分子物质,以保证RO的进水要求,提高ED 的浓缩效果。
⑴脱盐效果
与普通超滤膜不同,由于磺化聚砜超滤膜是荷电的,因而具有一定的脱盐能力。
但脱盐率随原水中含盐量的增加和pH值的下降而降低(表1)。
表1 原水含盐量、pH 对脱盐率的影响
⑵影响通量的因素
原水的组成、浓度和温度都影响UF 的通量。
当原水不含有机物(指没有加入机油、洗涤剂等)和含有机物时的通量分别为73.87L/m 2
h
和58.30L/m 2
h 。
此外随着料液浓度的提高,通量逐渐下降。
而随着料液温度的提高,通量逐渐增加。
⑶浊度和化学耗氧量的变化
经超滤后,废水的浊度大大下降,确保了反渗透的进水要求。
废水COD 值下降表明,大部分有机物已被去除,使下游工艺处理更易进行(表2)。
表2 浊度COD 值的变化
⑷膜的清洗方法试验
随着运行时间的延长,超滤通量逐渐下降,试验用化学清洗法、海面球机械清洗法及其结合的方法来清洗,以恢复通量(图2)
采用化学清洗法可较好地恢复通量,但再次运行时通量衰减较快,且有两次废液产生。
而海面球机械清洗时,只要将球洗阀门旋转180度,使存放于阀门内的海面球随料液进入管膜内,海面球擦洗膜面后又回归入球阀内待用。
清洗后的起始通量虽不如化学清洗法高,但通量可在较长时间内保持稳定。
该方法简单,不影响生产,不产生两次废液,适合于放射性废水处理时采用。
图2 清洗试验效果比较
1.化学清洗后通量;
2.化学清洗后再球洗的通量;
3.球洗后通量 2. 反渗透单元
在URE 流程中,RO 用作深度净化。
试验中对RO 在流程中的位置及其他影响因素作了探索。
⑴反渗透在URE 流程中的位置
在起初的设想中,URE流程为:UF-RO-ED,废水经超滤处理后,进入反渗透,由反渗透脱盐并浓缩2倍后,再由电渗析作进一步浓缩。
但试验发现,当反渗透的进料液含盐量由于浓缩而增加时,其脱盐率下降,渗透液的含盐量也提高,加重了尾端处理的负担。
为更好地发挥反渗透的作用,将其位置改为:UF-ED-RO,即经超滤处理后的料液先由电渗析脱盐,使料液含盐量降至500mg/L时,再由反渗透作进一步脱盐,经试验改动后,反渗透的脱盐率可稳定在85%。
⑵通量变化
在起始的40h运行中,RO的通量从141L/h降至112L/h(1.3Mpa),但在以后的100多小时运行中通量基本保持稳定,不再下降。
可以认为由于采用UF作为预处理手段,RO膜受污染的程度大大降低。
初始阶段的通量下降是由于膜的压密效应引起的。
3.电渗析和离子交换单元
电渗析和离子交换在URE流程中主要分别作为浓缩和后级深度净化(表3,4)。
表3 电渗析和离子交换单元冷试验结果
表4 URE流程冷试验结果汇总
*体积浓缩比=进料液体积/浓缩排污液体积
四、放射性废水处理试验
在全流程冷试验运行的基础上,进行了低放废水的处理试验。
低放废水来自本所放化实验室实际污水,废水比放为7.4kBq/L,核素主要90Sr-90Y和137Cs,废水含盐量为800mg/L,为进一步验证膜对有机物的去除能力,仍向废水中加入与冷试验时相同的有机组份。
热试验总计运行了104.5h,处理放射性废水7.5m3。
试验中对反渗透单元的进水浓度对脱盐、去污的影响作了进一步测定,对高价离子的去除情况也作了分析。