反渗透、电渗析技术比较
海水淡化方法
海水淡化方法1、蒸馏法:蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高。
与膜法海水淡化技术相比,蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大,是当前海水淡化的主流技术之一。
2、反渗透法:将海水加压,使淡水透过渗透膜而盐分被截留的淡化方法。
反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成,无论海水、苦咸水,亦无论大型、中型、小型都适应,是海水淡化技术近二十年来发展最快的,除了中东国家,美洲、亚洲和欧洲,大中生产规模的装置都以反渗透为首选,也是我国目前的首选方法。
3、多效蒸发:将加热后的海水经多个蒸发器串联运行的蒸发过程。
也主要是与火电站联合运行,但规模一般在日产万吨以下。
这包括两种类型,一类是多效分裂式,七八十年代较盛行,称为竖管蒸发(VTE)。
操作温度一般较高,顶温在100~120度,欧洲和亚洲一些火电厂都在使用,另一类是低温多效蒸馏(LT—MED),顶温在70度左右,较前者更具竞争力,是蒸馏法中最节能的方法之一,国华黄骅电厂就是用的这项技术。
4、电渗析法:电渗析以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性而脱出水中离子的淡化过程。
电去离子(EDI)是一种电渗析和离子交换相结合的方法,在直流电场的作用下,实现电渗析过程,离子交换盐和离子交换连续再生过程。
5、冷冻法:即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
从理论上分析,是最有前途的海水淡化处理方法之一,但目前未形成实用规模。
我国海冰资源巨大,只是采集、融化、冰水除盐等的工耗、能耗以及相关设施问题,尚需进一步做工程研究。
而人工冷却法,早在七十年代美国就着手研究,问题是从制冷、结冰、冰晶输送、融化以及冷量回收等单元过程太多,效率不高,成本过大。
6、化学调理处理:投加H2SO4调理海水pH值分化海水中的HCO-3,以避免CaCO3沉积,是海水淡化中最常用和最经济的办法。
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。
海水淡化与利用技术
1.海水淡化过程需要大量的能源,因此会产生高额的运营成本和高碳排放量。这既 不符合经济效益,也不符合环保原则。关键要解决的是研发更高效、更环保的能源 利用技术。 2.目前大部分海水淡化厂都依赖于化石燃料,但随着全球能源结构的转变,未来需 要更多地利用可再生能源,如风能、太阳能等,以降低碳排放。
反渗透淡化技术原理
1.反渗透技术是利用渗透压的原理,通过施加压力使海水通过 半透膜,实现盐和水的分离。 2.半透膜的选择性透过性能是实现反渗透的关键,需要具有高 脱盐率、高通量、长寿命等特点。 3.反渗透过程中需要保持适当的压力、流速和温度等参数,以 确保系统的稳定性和可靠性。
反渗透淡化技术
▪ 反渗透淡化技术发展现状
▪ 农业灌溉
1.海水淡化技术为沿海地区的农业发展提供了可靠的淡水资源 ,有助于提高农作物产量和品质。 2.海水淡化后的浓盐水可用于土壤改良,提高土壤盐碱地的利 用价值。 3.结合现代农业技术,海水淡化技术有望进一步提高农业灌溉 的效率和可持续性。
海水利用技术的应用
▪ 城市供水
1.海水淡化可作为沿海城市供水的重要补充,减轻城市对陆地 淡水资源的压力。 2.通过合理规划和建设,海水淡化项目可以与城市供水系统有 机结合,提高供水安全和稳定性。 3.海水淡化技术的发展有助于提高城市供水的自给能力,促进 沿海城市的可持续发展。
海水淡化技术的发展趋势
海水淡化技术的发展趋势
▪ 海水淡化技术的能源效率提升
1.研究和开发能源效率更高的海水淡化技术,降低淡化过程中 的能源消耗。例如,利用太阳能、风能等可再生能源,减少对 传统能源的依赖。 2.优化现有海水淡化设备的运行和维护,提高设备的可靠性和 稳定性,降低故障率和维修成本。 3.加强不同领域之间的合作与交流,将最新的科技成果应用于 海水淡化领域,推动海水淡化技术的不断创新和发展。
高矿化度矿井水处理与回用技术导则
高矿化度矿井水处理与回用技术导则高矿化度矿井水处理与回用技术导则随着矿业的发展,矿井水的处理和回用成为了一个重要的问题。
对于高矿化度的矿井水,如何进行有效的处理和回用是一个挑战。
本文将从以下几个方面介绍高矿化度矿井水处理与回用技术导则。
一、高矿化度矿井水的特点高矿化度的矿井水通常具有以下特点:1. 高含盐量:由于地下水经过长期地与岩层接触,吸收了大量的溶解性盐类,导致含盐量较高。
2. 高硬度:硬度是指水中钙、镁离子含量的总和。
由于地下水中钙、镁离子含量较高,因此硬度也相应较高。
3. 高酸碱值:地下水中常常含有大量溶解性气体,如二氧化碳等,这些气体会与水反应形成酸性物质或碱性物质。
4. 富含金属离子:地下水经过长期地与岩层接触,吸收了大量金属离子,如铁、锰、铝等。
二、高矿化度矿井水处理技术1. 电渗析技术电渗析技术是利用电场作用使带电离子在膜中迁移的一种分离技术。
该技术主要用于去除高矿化度矿井水中的盐类,如氯化物、硫酸盐等。
2. 反渗透技术反渗透技术是利用半透膜将水中的溶解性物质分离出来的一种方法。
该技术可以去除高矿化度矿井水中的盐类、硬度和金属离子等。
3. 离子交换技术离子交换技术是利用固体离子交换树脂将水中的离子与树脂上的离子进行置换,从而达到去除目标物质的目的。
该技术可以去除高矿化度矿井水中的钙、镁等硬度物质和铁、锰等金属离子。
4. 活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭对水中有机物和重金属进行吸附,从而达到净化水质的目的。
该技术可以去除高矿化度矿井水中的有机物和重金属等。
三、高矿化度矿井水回用技术1. 混合处理法混合处理法是将高矿化度矿井水与低盐度水混合,从而达到降低盐度、硬度和酸碱值等效果。
该技术可以使高矿化度矿井水得到有效利用,减少对环境的污染。
2. 直接回用法直接回用法是将经过处理后的高矿化度矿井水直接回用于生产过程中,如冶金、造纸等行业。
该技术可以节约水资源,减少对环境的影响。
3. 循环冷却系统循环冷却系统是将经过处理后的高矿化度矿井水用于工业生产过程中的循环冷却系统中,从而达到节约水资源、减少对环境污染等效果。
海水淡化技术——海水淡化的膜处理技术
膜蒸馏海水淡化的原理
•在膜一侧通以热海水,在常压下,
海水及溶于水的无机盐不能浸润和 透过膜层。在膜孔界面处的水蒸发 成水蒸气可透过膜的微孔向另一侧 迁移,并冷凝为纯水,凝结水混溶 于膜另一侧低温淡水中。
膜蒸馏技术的优点
• (1)膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,设备简单、操作方便,在技
术力量较薄弱的地区也有实现的可能性;
越高,能耗越大。因此电渗析比较适合低盐苦咸水的淡化。 而海水所含的TDS较高,耗电量较RO法高,其用于海水淡 化成本较高。
二、反渗透法
• 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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平衡状态,此种压力差即为渗透压
海水淡化技术 ——海水淡化的膜处理技术
海水淡化的膜处理技术
一、电渗析技术
应用
• 电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬
浮物等无脱除能力,因此电渗析用于淡化制备饮用水不是 最理想的方法。但另一方面这一特点却适合于某些特种分 离,如有机物与盐类的分离。
• 电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系,给水含盐量
• (2)在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能透
过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水 的有效手段;
• (3)该过程可以处理极高浓度的水溶液,如果溶质是容易结晶的物
质,可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象,是唯一能 从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程;
• (4)膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式,并具有以高效的小型
对比几种去除水中硝酸盐的方法
Korngold等[9]的研究结果表明可以用海水作为树脂的再生剂。
Eliassen等[10]的研究表明:利用强碱性阴离子(SBA)交换树脂可以使活性污泥处理厂出水中的NO3-浓度从18mg/L降低到6.8mg/L,处理水量达200BV(床体积,bedvolume)。进水中存在有机物时易造成树脂堵塞,在反冲洗水中添加膨润粘土有助于树脂恢复。树脂用1NNaOH和1NHCl再生。
Viraraghavan等[11]的研究表明:水中存在硅石和铁的沉积物会降低树脂对硝酸盐的去除能力。
Gaunlett[12]研究了在一个离子交换闭合回路中连续除去硝酸盐。
Guter[3]研究了利用离子交换工艺除去地下水中的NO3--N,其浓度范围为16~23mg/l。
Lauch等[13]考察了离子交换树脂工艺去除NO3-的实际运行情况。选用的树脂为非硝酸盐选择性树脂,处理能力为155m3/h,树脂用饱和盐水再生。废盐水进入城市污水处理厂的曝气塘。总的处理成本(包括投资、运行和维护成本)折合成人民币约为0.53元/吨。投资成本包括设备和基建费用,运行成本包括人力、电耗、树脂及再生剂等费用。处理厂的耗能为0.064kW·h/吨。每处理1吨进水产生的废水量为:1.4升盐水,6.6升树脂水,10.3升反冲洗水。
Richard[16]报道,1985年,在法国已有6家采用离子交换工艺处理NO3-的工厂在运行,总处理能力达576m3/h。
Woodword[17]报道,1990年,英国第一家离子交换处理厂家正式运行,处理能力为288m3/h,利用的树脂为硝酸盐选择性树脂,容量为170meq/L,进水中NO3-浓度大于18mg/L,每天用于树脂再生所需的盐量达1000kg。在离子交换柱内和处理厂的管道中观察到碳酸钙沉淀。加酸可以控制CaCO3沉淀的形成。
五种膜分离法处理重金属废水的工艺
五种膜分离法处理重金属废水的工艺我们都知道水污染的问题,但我们对水污染处理技术却不熟悉。
水处理技术的不断发展,可以使有限的水资源得到循环利用,有效防止水污染对生态环境的破坏。
今天,艾柯实验室重金属废水处理设备厂家就为大家梳理出五种膜分离法处理重金属废水的技术!1. 液膜技术液膜通常由有机溶剂、表面活性剂、流动载体和内部水相组成,是一种非常薄的液膜(厚度:1-10 μm)。
它结合了膜分离和萃取的双重优点,通过废水中重金属离子的简单扩散、选择性络合或螯合萃取反应、膜内选择性渗透和反萃取四个过程,从而达到净化废水的目的,同时实现膜内重金属离子的富集,再通过破乳回收重金属。
液膜技术具有选择性高、传质快、反应温和等优点,特别适用于低浓度重金属废水的富集和回收。
2. 电渗析技术电渗析器由膜片、阴离子和阳离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。
在处理重金属废水时,阳离子膜只允许阳离子通过,阴离子膜只允许阴离子通过。
在电流的作用下,电镀废水得到浓缩和脱盐。
电镀废水中往往含有Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr2+等金属离子和氰化物等有毒物质。
通过电渗析-离子交换或电渗析-反渗透组合工艺,既可以实现资源的回收利用,又可以减少污染的排放。
其中,镍废水处理技术最为成熟,已建立了一整套工业装置。
电渗析法处理重金属废水具有技术可靠、运行成本低、占地面积小、无废渣等优点。
然而,电渗析需要足够的导电性来提供电流效率。
如处理镀镍废水,镍盐浓度不应小于1.5g/L。
3.微/超滤技术微滤的过滤孔径为0.1~10 μm,此类膜多成对称性,外形结构与网状海绵较为接近,此外还有毛细管的类型。
也有不对称的膜。
膜孔呈截形锥形。
在过滤过程中,料液流过膜孔的小边,进入膜的渗透液会沿着逐渐增大的膜孔流出。
这种结构可以促进传质,防止膜孔堵塞。
超滤膜的孔径为1 nm~100 nm,多为不对称膜,由极薄的表皮层和较厚的海绵或指状结构的多孔层组成。
微滤/超滤膜根据材料的不同可分为有机型和无机型。
高盐地下水的治理技术
高盐地下水的治理技术地下水是地球上最珍贵的水资源之一,它不仅是地球缺水地区的主要水源,而且还是人们日常生活和工业生产中不可缺少的重要水源。
然而,由于人类的不断扰动和开发,导致地下水污染越来越严重,其中高盐度的地下水污染问题尤为突出。
高盐度的地下水主要指的是含盐量超过2-3g/L的地下水,这种地下水的盐度会对周边的生态环境和农业生产产生严重影响。
若这种地下水被用作饮用水或灌溉水,不仅会影响人类的健康,还会导致土地退化。
因此,高盐度地下水的治理显得尤为迫切。
高盐度地下水的治理技术有以下几种。
1. 反渗透技术反渗透技术是目前最常用的地下水处理技术之一,也是处理高盐度地下水的主要技术之一。
反渗透技术的原理是通过一种半透膜将溶液中的水分离出来,解决高盐度地下水的治理问题。
反渗透技术具有高效、稳定、可靠等优点,但是也存在缺点。
首先,其处理成本较高;其次,半透膜的使用寿命短,需要定期更换,增加了使用成本;最后,该技术需要用大量的能源,制造过程中的二氧化碳排放也相当高。
2. 蒸发结晶技术蒸发结晶技术是一种逐步升级的地下水处理技术,该技术主要利用热量使高盐度地下水蒸发并结晶,从而得到净水。
蒸发结晶技术不仅具有高效、节能和可持续等诸多优点,还可以将从地下水中提取的盐分和其他物质用作农业肥料。
然而,需要注意的是,蒸发结晶技术在处理高岭土的硬度、非可溶性物质和裸露土壤时不太适用。
3. 离子交换技术离子交换技术是一种利用离子交换树脂实现离子去除的技术,可以将地下水中非常细小的离子、有机物和大部分无机物一次性地去除。
其优点是高效、经济和可靠等,但其缺点是处理过程中需要使用大量的树脂成本较高,而且树脂的去除效率有些场合稍低。
4. 电渗析技术电渗析技术是一种利用电场作用将地下水中的离子移动至电渗析膜对面而得到净水。
该技术主要应用于地下水处理和盐水脱盐。
其优点是高效、稳定可靠等,但其缺点是相对较高的施工成本和需要定期清洗膜等。
总之,高盐度地下水的污染问题已经成为世界各国面临的大问题之一。
电渗析与碟管式反渗透对比
(5%硫酸钠缩至15%为计算基准)
对比项目
电渗析(ED)
碟管式反渗透(DTRO)
1.技术原理
直流电场作为驱动力,利用离子交换膜的选择透过性分离电解质和非电解质,适合于无机盐等电解质浓缩,比如海水浓缩制盐,无机盐浓缩。
压力作为驱动力,克服无机盐和有机物的渗透压后对溶液进行浓缩、溶剂透过,溶质(包括无机盐、有机物等)截留。
简单,对进水没特殊要求,COD<30000mg/L
10.膜清洗恢复能力
板式结构,需拆装清洗
碟片式结构,在线清洗后可恢复
11.抗冲击能力
较弱
很强
12.连续运行
需频繁倒极,不能连续运行
连续运行
13.操作
半自动操作,耗人工
全自动操作
14.劳动强度
高
较低
15.配套系统
配套土建、低压反渗透系统
配套土建
2.操作压力
≤0.4MPa
≤12MPa
3.占地面积
较大
小
4.脱盐率
50%-80%,需配套反渗透进一步脱盐
≥97%
5.进水温度
5~41℃
5~70℃
6.安全性
高电流,操作危险
配备泄压保护,运行稳定
7.电耗
运行功率约25kwh/m3
运行功率15.7kwh/m3
8.投资
较低
适中
9.对预处理要求
复杂,进水COD建议<300mg/L
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF):过滤精度在0.001-0.1微米,属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法别离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上,并且可方便的实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压,仅依靠自来水压力就可进行过滤,流量大,使用成本低廉,较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主,并结合其他的过滤材料,以到达较宽的处理范围,更全面地消除水中的污染物质。
2、钠滤(NF):过滤精度介于超滤和反渗透之间,脱盐率比反渗透低,也是一种需要加电、加压的膜法别离技术,水的回收率较低。
也就是说用钠滤膜制水的过程中,一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO):过滤精度为0.0001微米左右,是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法别离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质〔包括有害的和有益的〕,只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中,一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电,流量小,水的利用率低,不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤〔MF〕:过滤精度一般在0.1-50微米,常见的各种PP滤芯,活性碳滤芯,陶瓷滤芯等都属于微滤范畴,用于简单的粗过滤,过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质,但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗,为一次性过滤材料,需要经常更换。
①PP棉芯:一般只用于要求不高的粗滤,去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳:可以消除水中的异色和异味,但是不能去除水中的细菌,对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯:最小过滤精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
海水淡化技术原理:海水变为淡水的过程
海水淡化技术原理:海水变为淡水的过程
海水淡化技术是将海水中的盐分和杂质去除,使其变成可以用于灌溉、饮用等用途的淡水的过程。
目前主要采用的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。
以下是这些技术的基本原理:
1. 蒸馏法:
蒸馏过程:海水蒸馏法是通过加热海水,使其变为水蒸气,然后通过冷凝将水蒸气转化为液态水。
由于盐分在水蒸气中不蒸发,因此在蒸馏过程中被留在废水中,而蒸馏得到的水是淡水。
能耗:蒸馏法的主要缺点是能耗较高,因为需要大量的热能来将海水加热至蒸发温度,并且废水的排放也是一个环境问题。
2. 反渗透法:
过滤和透析:反渗透法通过半透膜,将海水中的水分强制挤压通过,而将盐分和杂质留在另一侧。
这种半透膜称为反渗透膜。
高压:反渗透过程需要施加高压,以克服海水中盐分的渗透压,从而使水分透过半透膜。
高效:反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术,其效率较高,产水质量较好。
但同样也需要耗费一定的能量,特别是高压泵的运行。
3. 电渗析法:
电场作用:电渗析法利用电场作用于海水,使得带电离子(如盐分)在电场中移动。
这些离子在电场的作用下被引导到相对应的极板上,从而实现盐分的去除。
电解质分离:通过电渗析,海水中的离子在电场作用下被迫移动,从而在极板上沉淀出盐分。
这样就可以通过沉淀和过滤来获得淡水。
这些海水淡化技术在实际应用中往往会综合使用,以提高淡水的产出效率和质量。
海水淡化技术在干旱地区和海水资源充足但淡水资源短缺的地区具有重要的应用价值。
国内苦咸水淡化成本
国内苦咸水、海水淡化的技术和成本目前苦咸水淡化大多采用反渗透法和电渗析法,主要是反渗透法。
在海水淡化方面,主要是蒸馏法和反渗透法。
1电渗析法1.1基本原理电渗析法的基本原理、特点和适用范围在苦咸水淡化中应用的电渗析法简称ED,是利用离子交换膜在电场作用下,分离盐水中的阴、阳离子,从而使淡水室中盐分浓度降低而得到淡水的一种膜分离技术。
电渗析装置是利用离子在电场的作用下定向迁移,通过选择透过性的离子交换膜达到除盐目的。
在外加直流电场的作用下,水中的离子作定向迁移(阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过),使一种水中大部分离子迁移到另一种水中去。
该技术已比较成熟,具有工艺简单、除盐率高、制水成本低、操作方便、不污染环境等主要优点,但存在对水质要求较严格、需对原水进行预处理等缺点。
1.2主要应用20世纪50年代,美国、英国开始将这种方法用于苦咸水淡化,中国在20世纪80年代将此法用于苦咸水淡化、工业用纯水和超纯水制造。
2反渗透法2.1基本原理反渗透法的基本原理及特点用一种选择透过性膜将一个容器分为两半,在膜的两侧同时分别加入纯水和盐水,使膜两侧的液面一样高,过了一定时间会发生盐水侧的液面在升高,纯水侧的液面在下降,这是由于水分子透过半透膜向盐水侧迁移的结果,这种现象称为渗透。
能够对水或溶液具有选择透过性的膜称为半透膜。
如果在浓溶液一边加上适当的压力,则可使渗透停止。
当稀溶液向浓溶液的渗透停止时的压力称为渗透压。
反渗透则是在浓溶液一边加上比自然渗透更高的压力,扭转自然渗透方向,把溶液中的离子压到半透膜的另一边,这与自然界的正常渗透过程相反,故称之为“反渗透”,这种装置称为反渗透装置。
常规反渗透法工艺流程是:原水→预处理系统→高压水泵→反渗透膜组件→净化水。
其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等,精滤必不可少,是为了保护反渗透膜、延长其使用寿命而设立的,另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。
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。
海水淡化的原理
海水淡化的原理海水淡化是一种利用现代技术将海水转化为淡水的方法。
海水中含有大量的盐分和其他杂质,如果直接饮用会对人体健康产生影响。
因此,海水淡化技术的发展,对于人类的生存和发展具有重要的意义。
海水淡化技术的原理是将海水中的盐分和其他杂质过滤掉,从而获得纯净的淡水。
目前,常见的海水淡化技术主要包括蒸馏法、反渗透法和电渗析法。
下面将分别介绍这三种方法的原理和特点。
蒸馏法是一种将海水加热至沸腾,产生水蒸气,再通过冷凝器将水蒸气冷凝成纯净的淡水的方法。
这种方法的优点是能够去除海水中的所有杂质,获得非常纯净的淡水。
但是,蒸馏法需要消耗大量的能源,成本较高,因此并不常用。
反渗透法是一种利用半透膜将海水中的盐分和其他杂质过滤掉的方法。
半透膜是一种能够让水分子通过,但是不能让盐分和其他杂质通过的薄膜。
通过将海水加压,使得水分子顺着压力梯度通过半透膜,而盐分和其他杂质则被阻挡在膜上,从而获得纯净的淡水。
反渗透法的优点是能够高效地去除海水中的盐分和其他杂质,成本相对较低,因此是目前海水淡化技术中应用最广泛的方法。
电渗析法是一种利用电场将海水中的盐分和其他杂质分离出来的方法。
在电渗析设备中,将海水分别放置于阳极和阴极两侧,加上电场后,盐分会向阳极方向运动,而水分子则向阴极方向运动,从而实现了海水的分离。
电渗析法的优点是能够高效地去除海水中的盐分和其他杂质,同时能够将海水分离为两个部分,一个是纯净的淡水,一个是高盐度的浓水,方便后续处理和利用。
但是,电渗析法需要消耗大量的电能,成本也比较高,因此在实际应用中并不常见。
总的来说,海水淡化技术的发展对于人类的生存和发展具有重要的意义。
目前,反渗透法是应用最广泛的海水淡化方法,但是还需要进一步改进技术,提高效率,降低成本,使得更多的人能够享受到纯净的淡水。
电渗析
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第六节 ED的脱盐过程
利用ED技术各种脱盐流程 C——浓缩室;D——脱盐室
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电渗析与反渗透 电渗析与反渗透
不同点: 反渗透过程,水是在低压下透过膜,必要能 耗是水分子透过膜在通道中摩擦引起的,表 明与原水浓度无关; 电渗析过程,是离子透过膜,从淡水侧迁移 到浓水侧,必要能耗是离子透过膜通道中摩 擦引起的,与原水浓度成正比。
•非选择性膜三室电渗析器
阳离子交换膜:含有酸性活性基团,可解离出阳离子 对阳离子具有选择透过性,简称为阳膜 阴离子交换膜:含有碱性活性基团,可解离出阴离子 对阴离子具有选择透过性,简称为阴膜
ED技术的特点(续)
不足之处:只能除去水的盐分,而不能除去其中的 有机物,某些高价离子和有机物还会污染膜;易发 生浓差极化而产生结垢(用 EDR 可以避免);与 RO相比,脱盐率较低,装置比较庞大且组装要求 高,因此它的发展不如RO快。
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二、离子交换膜的选择透过性
可由以下几个方面加以说明: 1. 孔隙作用——只有当被选择的离子的水合半径小于 孔隙半径时,该离子才能透过膜。 2. 静电作用——根据同电性相斥、异电性相吸的静电 作用规律,阳膜选择吸附阳离子;阴膜选择吸附 阴离子。 3. 扩散作用——膜对溶解离子具有传递迁移能力。由 吸附 ~ 解吸 ~ 迁移的方式,把离子从膜的一端输 送到另一端。
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF):过滤精度在0.001-0.1微米,属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术,可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质,并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上,并且可方便的实现冲洗与反冲洗,不易堵塞,使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压,仅依靠自来水压力就可进行过滤,流量大,使用成本低廉,较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主,并结合其他的过滤材料,以达到较宽的处理范围,更全面地消除水中的污染物质。
2、钠滤(NF):过滤精度介于超滤和反渗透之间,脱盐率比反渗透低,也是一种需要加电、加压的膜法分离技术,水的回收率较低。
也就是说用钠滤膜制水的过程中,一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO):过滤精度为0.0001微米左右,是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质(包括有害的和有益的),只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中,一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电,流量小,水的利用率低,不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤(MF):过滤精度一般在0.1-50微米,常见的各种PP滤芯,活性碳滤芯,陶瓷滤芯等都属于微滤范畴,用于简单的粗过滤,过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质,但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗,为一次性过滤材料,需要经常更换。
①PP棉芯:一般只用于要求不高的粗滤,去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳:可以消除水中的异色和异味,但是不能去除水中的细菌,对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯:最小过滤精度也只0.1微米,通常流量小,不易清洗。
海水苦咸水淡化技术列举
海水苦咸水淡化技术列举
海水苦咸水淡化技术是将海水通过脱盐处理,去除其中的盐分,变成淡水资源,从海水中制取淡水,可以缓解淡水资源紧缺的现状,为沿海居民提供稳定的饮用水和工业用水等。
现今使用的海水淡化技术有海水冻结法、反渗透法、电渗析法、蒸馏法等。
冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。
这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压力高于二相点压力,破坏操作的进行。
显然减压脱气法适合本系统。
冷冻海水淡化工程法工艺之预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。
反渗透法,通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。
该法是只允许溶剂透过半透膜、不允许溶质透过的半透膜的方法,将海水与淡水分隔开的。
电渗析法的技术关键是新型离子交换膜的研制。
离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。
电渗析法是将具有选择透过性的阳膜
与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。
海水苦咸水淡化技术是在反渗透技术的完善作用下,为海水苦咸水淡化技术都取得飞速的进展。
污水悬浮物处理SS
污水悬浮物处理SS标题:污水悬浮物处理SS引言概述:污水悬浮物(SS)是指污水中悬浮的固体颗粒物质,包括有机和无机物质。
处理污水悬浮物是保护环境和水资源的重要任务之一。
本文将介绍污水悬浮物处理的方法和技术。
一、物理处理方法1.1 气浮法:气浮法是一种常用的物理处理方法,通过向污水中注入气体,使悬浮物上浮到液面,并通过刮板或泡沫收集器将其去除。
气浮法适用于处理大颗粒的悬浮物,如油脂和悬浮固体。
1.2 沉淀法:沉淀法利用重力作用,使悬浮物沉降到污水底部,然后通过污泥泵或污泥刮板将其排出。
沉淀法适用于处理细颗粒的悬浮物,如泥沙和有机物。
1.3 过滤法:过滤法通过过滤介质,如砂滤或滤布,将悬浮物截留在介质上,使污水变清澈。
过滤法适用于处理微小颗粒的悬浮物,如细菌和胶体。
二、化学处理方法2.1 凝聚剂法:凝聚剂法是利用化学凝聚剂将悬浮物聚集成较大的颗粒,便于沉淀或过滤。
常用的凝聚剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
凝聚剂法适用于处理细颗粒和胶体的悬浮物。
2.2 氧化法:氧化法利用氧化剂将有机物氧化成无机物,从而使悬浮物变得易于沉淀或过滤。
常用的氧化剂包括氯气和臭氧。
氧化法适用于处理有机物和色度较高的悬浮物。
2.3 活性炭吸附法:活性炭吸附法利用活性炭的大比表面积和吸附性能,将悬浮物吸附在活性炭上。
活性炭吸附法适用于处理难降解有机物和重金属离子。
三、生物处理方法3.1 好氧生物处理法:好氧生物处理法利用好氧微生物降解有机物,将悬浮物转化为无机物和生物体。
好氧生物处理法适用于处理有机物浓度较高的污水。
3.2 厌氧生物处理法:厌氧生物处理法利用厌氧微生物降解有机物,产生沼气和沉淀物。
厌氧生物处理法适用于处理有机物浓度较低的污水。
3.3 植物处理法:植物处理法利用植物的吸收和降解能力,将悬浮物转化为植物生长所需的养分。
植物处理法适用于处理低浓度有机物和氮磷含量较高的污水。
四、膜分离技术4.1 超滤技术:超滤技术利用微孔膜将悬浮物截留在膜表面,从而实现悬浮物的分离。
(整理)陶瓷污水处理
(整理)陶瓷污水处理引言概述:陶瓷污水处理是一种针对陶瓷行业产生的废水进行处理的方法。
由于陶瓷生产过程中产生的废水中含有大量的悬浮物、重金属离子和有机物等污染物,因此对其进行有效的处理是非常重要的。
本文将从五个方面介绍陶瓷污水处理的方法和技术。
一、物理处理方法1.1 沉淀法:通过加入适当的沉淀剂,使废水中的悬浮物和重金属离子沉淀下来,然后通过过滤等操作将沉淀物分离出来。
1.2 过滤法:利用过滤器对废水进行过滤,将其中的悬浮物和颗粒物截留下来,从而达到净化的目的。
1.3 离心法:通过离心机对废水进行离心分离,将其中的悬浮物和重金属离子分离出来,从而实现废水的净化。
二、化学处理方法2.1 氧化法:利用氧化剂对废水中的有机物进行氧化反应,将其转化为无害的物质。
2.2 中和法:通过加入适当的中和剂,将废水中的酸性或碱性物质中和掉,使其达到中性,从而减少对环境的影响。
2.3 沉淀法:通过加入适当的沉淀剂,使废水中的重金属离子沉淀下来,从而减少对环境的污染。
三、生物处理方法3.1 好氧处理:利用好氧菌对废水中的有机物进行降解,将其转化为二氧化碳和水等无害物质。
3.2 厌氧处理:利用厌氧菌对废水中的有机物进行降解,产生甲烷等可再利用的产物。
3.3 植物处理:利用适当的水生或陆生植物对废水进行处理,植物的吸收作用可以有效去除废水中的污染物。
四、膜分离技术4.1 超滤技术:利用超滤膜对废水进行过滤,将其中的悬浮物、胶体物质和高分子有机物截留下来。
4.2 反渗透技术:通过反渗透膜对废水进行处理,将其中的溶解性离子和有机物截留下来,从而实现废水的净化。
4.3 电渗析技术:利用电场作用力和渗透压差对废水进行处理,通过膜的选择性通透性将其中的离子分离出来。
五、高级氧化技术5.1 光催化氧化法:利用光催化剂对废水中的有机物进行氧化反应,通过光照的作用将其转化为无害物质。
5.2 高级氧化过程:利用氧化剂和催化剂对废水进行处理,将其中的有机物和重金属离子氧化分解。
反渗透和电渗析比较
项目方案一:反渗透脱盐法方案二:电渗析脱盐法
工作机理压力驱动,水透过膜,污染物被膜
截留
电场驱动,离子迁移,离子过膜,水
不过膜
对预处理的要求
较高,预处理流程长,
反渗透必需与超滤设备连用
较低,预处理流程短,
常规预处理流程即可达到要求
系统水回收率66%66%(可在线调节)脱盐率98%以上50%~90%(可在线调节)
抗污染性
较差(高含盐污水)
膜污染后不易清洗恢复
较好(高含盐污水)
化学清洗后膜性能恢复能力强
运行所需药剂
杀菌剂、还原剂和阻垢剂(3~6)ppm
酸20ppm(pH=6~7)
杀菌剂浓度一般≤2ppm 运行中不需要加酸(pH=6~9)
运行压力较高,进水压力>1.3Mpa较低,进水压力<0.2Mpa 能耗>2 kW·h /吨水(0.5~5.0)kW·h /吨水设备更换或维修成本膜更换率33%/年膜和电极更换率为33%/年
产品淡水水质好淡水中含有硅、有机物等不随电荷迁移的物质,影响回用
占地面积预处理流程较长,占地面积大占地较小技术工艺成熟度成熟较成熟如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。
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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
10.5-0.7
7 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%。