反渗透 ppt课件
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《反渗透系统培训》课件
综合考虑。
03
提高产水量的方法
为了提高反渗透系统的产水量，可以采取多种措施，如优化膜组件的排
列方式、增加系统运行压力、降低进水浊度和悬浮物含量等。
脱盐率
脱盐率
反渗透系统的脱盐率是指反渗透膜对盐分的去除率，通常 以百分比表示。脱盐率的高低直接反映了反渗透系统对盐 分去除的效果。
影响因素
脱盐率受到多种因素的影响，如进水盐分、系统运行压力 、反渗透膜的材质和性能等。在选择反渗透膜时，需要根 据实际需求和进水条件进行综合考虑。
提高回收率的方法
为了提高反渗透系统的回收率，可以采取多种措施，如优化膜组件的排列方式、降低系统 运行压力、提高进水水质等。
能耗与水耗
能耗与水耗
反渗透系统的能耗与水耗是指系统运行过程中所消耗的能源和水 资源。能耗通常以千瓦时/吨或千瓦时/立方米为单位，水耗通常以
吨/吨或立方米/立方米为单位。
影响因素
02
反渗透膜的种类和性能对产水质 量和系统的运行效率有重要影响 ，需根据实际需求选择合适的反 渗透膜。
后处理
后处理是对反渗透产水的进一步处理 ，以满足不同应用的需求。常见的后 处理工艺包括消毒、除盐、去离子和 除气等。
后处理能够提高产水的品质，满足工 业用水、饮用水和超纯水等不同领域 的要求。
反渗透系统的运行与维护
消毒方法
定期对反渗透系统进行消毒，以防止微生物滋生，消毒时应选用适当的消毒剂 ，避免对系统造成损坏。
PART 05
反渗透系统的应用案例分 析
工业用水处理案例
工业用水处理案例
反渗透技术广泛应用于工业用水处理，如电子、电力、化工 、制药等领域。通过反渗透系统，可以去除水中的离子、有 机物、微生物等杂质，提供高质量的工业用水，提高生产效 率和产品质量。
反渗透技术知识PPT
适用范围与限制因素
适用范围
反渗透技术适用于各种需要高纯度水质的应用领域，如饮用 水、工业用水、锅炉补给水、食品加工和医疗等领域。
限制因素
反渗透技术的处理效果受原水水质影响较大，对于极端水质 （如高盐度、高有机物含量等）的处理效果可能不佳。同时 ，反渗透技术的运行还需要稳定的电源和良好的排水设施。
05 反渗透技术的操作与维护
04
管路与阀门需要定期检查和维护，以保证其正常运转和可靠性。
增压泵与高压泵
增压泵与高压泵是反渗透设备 中的重要组成部分，用于提供
反渗透膜所需的水压。
增压泵与高压泵应选择高效、 低噪音、耐腐蚀的类型，以确
保其稳定性和可靠性。
增压泵与高压泵的安装位置和 高度应合理设计，以保证其正 常运转和节能效果。
增压泵与高压泵需要定期检查 和维护，以保证其正常运转和 可靠性。
保养措施
根据系统运行状况，定期进行化学清 洗或物理冲洗，以恢复膜通量和脱盐 率，延长膜组件的使用寿命。
常见故障与排除方法
故障一 排除方法
故障二 排除方法
产水流量下降
检查预处理部分是否正常工作，查找进水中是否有堵塞物，检 查膜组件是否受损或堵塞。
脱盐率下降
检查进水和浓水压力是否正常，查找膜组件是否有破损或污染 ，检查化学药剂的投加量和种类是否合适。
对环境的影响与可持续发展
01
02
03
减少污染排放
通过高效的水处理技术， 反渗透技术能够减少废水 排放，减轻对环境的压力。
节能减排
与传统的水处理技术相比， 反渗透技术具有较低的能 耗和化学药剂使用量，有 利于节能减排。
促进可持续发展
反渗透技术的广泛应用将 有助于解决全球水资源短 缺问题，促进人类社会的 可持续发展。
反渗透膜技术ppt课件
全 受 到 严 重 后臭氧 过滤
的威胁
混凝沉淀 前臭氧
原水
0
预臭氧
预氯 化
20
生物稳定性 40
60
80
100 120 140
AOC (µg/L)
有机物
三卤甲烷生成潜能
400
二月 四月
300
200
100
0
源水
砂滤后
臭氧后
碳滤后
消毒副产物
饮用水
致病微生 物
嗅味有机物和抗生素，内分泌 干扰物
DBPFPug/ L
藻类：藻类的大量生长，会分泌出新陈代谢产物，即藻类有机物，这类有机 物也是消毒副产物，此外，藻类的生长会产生许多嗅味有机物，使水体产生 异味异嗅。藻类还会产生藻毒素，这是一种致癌物。
内分泌干扰物：在水中的含量极低，痕量级有机物。主要危及人的生殖系统. 如农药类，双酚A等。
医药品以及个人护理品（PPCP）：2000年以来受到关注的新型化学污染物 。 化妆品，抗生素等。
0.1 90%
自来水超标的指标主要是有机物，浊度，铁和锰，这是二次污染所造成的特点。
二次污染与管网水的生物稳定
二次污染：虽然出厂水的水质达标，但经过城市管网到达水龙头时，水质会 恶化，这是由于二次污染造成的
生物稳定性：二次污染的产生与生物稳定性有关。生物稳定性表达水中的有 机物是否支持细菌生长。如果生物不稳定，则支持细菌在水中生长，在管壁 上形成生物膜，造成腐蚀，水中的铁锰，浊度等均会上升，水质恶化。
• 膜的一些知识 1
水中的各种杂质尺寸与膜的关系
大小 0.0001μm 0.001μm 0.01μm
1Å
1nm
颗粒和溶质
金属离子
反渗透技术ppt课件
水污染控制工程
5
• 例如：
• 25℃时，3.5%NaCI溶液的海水的渗透压力为2.8MPa • 25℃时，0.1%NaCI苦咸水的渗透压力为0.08MPa
• 苦咸水和海水淡化，反渗透系统采用的压力为平衡
渗透压的4~20倍，对海水的操作压力可达成10MPa,
对苦咸水和废水的操作压反力渗可透达4用MP于a。海 水淡化需要 较高的操作 压力
3.芳香族聚酰胺类薄膜复合膜(TFC)膜
薄膜复合膜是将完全不同的材料浇铸在一多孔聚砜支撑层 上制成。
特点：不易被压密；化学稳定性好、耐生物降解、操作压
力低、高脱盐率、高通量等优点； 不耐氯及其他氧化剂、
抗污染和抗结垢的性能差。
水污染控制工程
8
8.2 反渗透膜的种类及性能
1.对反渗透膜的性能要求 选择性好，单位膜面积上透水量大，脱盐率高； 机械强度好，能抗压、抗拉、耐磨； 热和化学的稳定性好，能耐酸、碱腐蚀和微生
水污染控制工程
22
4.反渗透膜的基本性能
• ① 透水率（或水通量，flux flow） 单位时间、
单位膜面积上纯水的透过量，用J w表示:
25℃时：
Jw
A(P ) V
St
• A—膜的水渗透系数，cm3/(cm2·s·MPa);
• △P—膜两测压力差，MPa;
• △π —膜两测液体渗透压差，当用纯水进行试 验时， △π =0， MPa ；
必须保持表层与待处理的溶液或废水接触，而决不能 倒置，否则达不到处理的目的。
②选择透过性：
CA膜对无机电解质和有机物具有选择透过性。
水污染控制工程
16
对电解质，离子价越高，或同价离子水合半径越大，脱 除效果越好。
《反渗透动画》课件
在压力的作用下，水分子从高压 侧通过反渗透膜流向低压侧，同 时将杂质和盐分留在原侧，从而 实现水的净化。
反渗透技术的历史与发展
起源
20世纪60年代，美国为解决太空 行走时宇航员的尿液和汗液回收 利用问题而开发了反渗透技术。
发展
随着技术的不断改进和成本的降 低，反渗透技术逐渐被广泛应用 于工业、商业和家庭等领域的水
《反渗透动画》 ppt课件
目 录
• 反渗透原理介绍 • 反渗透膜的特性与分类 • 反渗透系统的组成与工作流程 • 反渗透技术的优势与局限性 • 反渗透技术的应用案例
01
反渗透原理介绍
反渗透技术的基本概念
反渗透技术
一种利用半透膜，使水在压力作 用下通过膜过滤，以去除水中杂
质和盐分的分离技术。
半透膜
反渗透技术广泛应用于海水淡化、工业用 水处理、食品加工和医药制造等领域。
反渗透技术的局限性
膜污染问题
反渗透过程中，膜表面容易沉积杂质， 导致膜通量下降，需要定期进行清洗和
维护。
对原水要求高
反渗透技术要求原水的水质稳定，对 于水质波动大或含有高浓度污染物的
原水处理效果不佳。
高投资成本
反渗透系统的设备成本和运行成本相 对较高，对于小型企业或地区可能难 以承受。
详细描述
随着环境保护意识的提高，污水处理与回用已成为城市和工业园区的重要任务。反渗透技术能够将污 水处理到符合一定标准，满足回用于绿化、冲厕、景观等生活用水和工业冷却、锅炉补给等生产用水 的要求，实现水资源的循环利用。
其他应用领域
要点一
总结词
反渗透技术在其他领域的应用，如食品加工、饮料制备等 。
要点二
一种只允许水分子通过，而阻止其 他物质通过的薄膜。
反渗透技术的历史与发展
起源
20世纪60年代，美国为解决太空 行走时宇航员的尿液和汗液回收 利用问题而开发了反渗透技术。
发展
随着技术的不断改进和成本的降 低，反渗透技术逐渐被广泛应用 于工业、商业和家庭等领域的水
《反渗透动画》 ppt课件
目 录
• 反渗透原理介绍 • 反渗透膜的特性与分类 • 反渗透系统的组成与工作流程 • 反渗透技术的优势与局限性 • 反渗透技术的应用案例
01
反渗透原理介绍
反渗透技术的基本概念
反渗透技术
一种利用半透膜，使水在压力作 用下通过膜过滤，以去除水中杂
质和盐分的分离技术。
半透膜
反渗透技术广泛应用于海水淡化、工业用 水处理、食品加工和医药制造等领域。
反渗透技术的局限性
膜污染问题
反渗透过程中，膜表面容易沉积杂质， 导致膜通量下降，需要定期进行清洗和
维护。
对原水要求高
反渗透技术要求原水的水质稳定，对 于水质波动大或含有高浓度污染物的
原水处理效果不佳。
高投资成本
反渗透系统的设备成本和运行成本相 对较高，对于小型企业或地区可能难 以承受。
详细描述
随着环境保护意识的提高，污水处理与回用已成为城市和工业园区的重要任务。反渗透技术能够将污 水处理到符合一定标准，满足回用于绿化、冲厕、景观等生活用水和工业冷却、锅炉补给等生产用水 的要求，实现水资源的循环利用。
其他应用领域
要点一
总结词
反渗透技术在其他领域的应用，如食品加工、饮料制备等 。
要点二
一种只允许水分子通过，而阻止其 他物质通过的薄膜。
反渗透过程 ppt课件
(osmosis)。
ppt课件
6
随着溶剂不断地流入，溶液侧的液面将
不断升高，最后当两侧液面差为H时，溶剂将 停止透过膜，体系处于平衡状态，如图4-1(b)， H高度溶液所产生的压头，称为该溶液的渗透 压π，π=ρgH。若在(a)容器的溶液上方加一个 压力p，且p> π，如图4-1(c)，则溶液中的溶 剂透过膜向纯溶剂侧流动，这一现象称之为 反渗透(Reverse Osmosis)，亦称为高滤。(hyper
ppt课件
29
ppt课件
30
若纯水层的厚度为δw，则根据该机制， 膜孔径的大小最好为纯水层厚度δw的2倍， 称之临界直径。如果孔径大于2δw，则在微 孔的中心将出现一个直径为(孔径-2δw)的溶 液流，使溶质也从孔中透过膜，导致脱盐率 下降；反之， 如果孔径小于2δw，虽选择性
好，但膜的渗透性能下降。
ppt课件
12
真实溶液
计算真实溶液的渗透压，常用方法:
• 渗透系数法
• 凝固点下降法 • 简化法
ppt课件
13
渗透系数法
引入渗透系数φ以校正真实溶液的非理想性， 在文献中可查到各种溶质的φ值:
iCs RT
(4-2)
ppt课件
14
凝固点下降法
可以由凝固点下降求得渗透压:
Vb
T f h f
溶解-扩散理论(Solution-diffusionmodel)， 首先是由Lonsdale、Merten和Riley提出的，是 目前被普遍接受的。该理论与上面讨论的微 孔类模型不同，认为膜是一种完全致密的界 面，水和溶质通过膜是分两步完成的， 第一 步是水和溶质被吸附溶解于膜表面，第二步 是水和溶质在膜中扩散传递，最终透过膜。
ppt课件
6
随着溶剂不断地流入，溶液侧的液面将
不断升高，最后当两侧液面差为H时，溶剂将 停止透过膜，体系处于平衡状态，如图4-1(b)， H高度溶液所产生的压头，称为该溶液的渗透 压π，π=ρgH。若在(a)容器的溶液上方加一个 压力p，且p> π，如图4-1(c)，则溶液中的溶 剂透过膜向纯溶剂侧流动，这一现象称之为 反渗透(Reverse Osmosis)，亦称为高滤。(hyper
ppt课件
29
ppt课件
30
若纯水层的厚度为δw，则根据该机制， 膜孔径的大小最好为纯水层厚度δw的2倍， 称之临界直径。如果孔径大于2δw，则在微 孔的中心将出现一个直径为(孔径-2δw)的溶 液流，使溶质也从孔中透过膜，导致脱盐率 下降；反之， 如果孔径小于2δw，虽选择性
好，但膜的渗透性能下降。
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12
真实溶液
计算真实溶液的渗透压，常用方法:
• 渗透系数法
• 凝固点下降法 • 简化法
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13
渗透系数法
引入渗透系数φ以校正真实溶液的非理想性， 在文献中可查到各种溶质的φ值:
iCs RT
(4-2)
ppt课件
14
凝固点下降法
可以由凝固点下降求得渗透压:
Vb
T f h f
溶解-扩散理论(Solution-diffusionmodel)， 首先是由Lonsdale、Merten和Riley提出的，是 目前被普遍接受的。该理论与上面讨论的微 孔类模型不同，认为膜是一种完全致密的界 面，水和溶质通过膜是分两步完成的， 第一 步是水和溶质被吸附溶解于膜表面，第二步 是水和溶质在膜中扩散传递，最终透过膜。
反渗透技术知识PPT
反渗透技术的应用领域
饮用水处理
用于制备纯净水、矿泉 水等，满足人们对高品
质饮用水的需求。
工业用水处理
在电力、钢铁、化工等 行业用于锅炉补给水、 冷却循环水等，提高工
业生产效率。
海水淡化
将海水转化为淡水，解 决全球水资源短缺问题。
废水处理
处理各类工业废水、生 活污水等，实现废水资
源化利用。
反渗透技术的优缺点
新型膜材料
研究新型的反渗透膜材料，如有机-无机复 合膜、低成本高效率的聚合物膜等，以提高 膜的性能和降低成本。
新型工艺流程
开发新型的反渗透工艺流程，如正渗透、双极膜电 渗析等，以提高水处理效率和质量。
智能化技术
将人工智能、大数据等先进技术应用于反渗 透技术中，实现智能化控制和优化，提高水 处理过程的自动化水平。
反渗透膜具有高脱盐率、高水通量、 抗污染能力强等特点，广泛应用于海 水淡化、工业纯水制备、污水处理等 领域。
泵
泵是反渗透系统的核心设备之一，其主要作用是为反渗透膜提供足够的压力，使水 能够通过反渗透膜。
泵的种类和型号选择应根据反渗透系统的需求和实际情况而定，如流量、扬程、效 率等参数需满足系统的要求。
在使用过程中，应定期检查压力 容器的密封性能和结构完整性， 及时发现和处理潜在的安全隐患。
管路和阀门
管路和阀门是反渗透系统中输送流体的 重要部件，其主要作用是连接各个设备
和组件，控制流体的流向和流量。
管路和阀门的选材和设计应符合相关标 准和规范，保证其耐压、耐腐蚀、耐高
温等性能。
在使用过程中，应定期检查管路和阀门 的密封性能和结构完整性，及时发现和 处理潜在的安全隐患。同时应注意清洁 和维护，防止管路堵塞和阀门卡涩等问
反渗透原理和反渗透膜ppt课件
用的膜处理工艺介绍 ✓ 近几年来中国膜法水处理的典型工程介绍
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？
1.工业节水十五规划。北京高井电厂关于循环排污水回用问题——证 实了超滤作为反渗透预处理的必要性和可行性；
2.电厂环保的要求。山西古交电厂是我国第一个30万千瓦以上机组采 用EDI技术的电厂。自此，空冷机组和燃机电厂开始普遍采用EDI；
图2、典型反渗透系统设计
保安过滤器
膜组件
典型多段反渗透系统
产水
浓水 传感器代号：
压力， 电导率， 流量， 温度
图3、典型多段反渗透系统
简单多级反渗透
一级产水
二级产水
给水
一级浓水
二级浓水
膜分离技术近几年来在中国电力行业的应用概况
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？ ✓ 不同水源（市政废水、循环水排污水、地表水、地下水）所采
膜分离技术特点（二）
规模和处理能力可在很大范围内变化，而其效率、 设备单价、运行费等变化不大；
设备体积小、占地较少等；
可以方便的插入现行生产工业，不必进行较大改 变。
膜分离设备本身没有运动的部件，很少需要维护， 可靠度很高；
按膜的材料分： 醋酸纤维素膜、聚砜膜、聚砜酰胺等
按膜的结构分： 对称膜、非对称膜、液膜等
2、地表水：受季节的影响较大，有发生微生物和胶体两方面高度污染的可能性。 所需的预处理较复杂。包括：絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、超滤、脱氯、加 酸、加阻垢剂等。
3、工业和市政废水：含有更复杂的有机和无机成分。有些有机物甚至会严重影响 反渗透产水量的下降甚至膜的降解。因此必须有更加周全的预处理。包括：酸 碱中和、三级生化处理、加氯氧化、澄清多介质过滤、超滤、脱氯、加酸、加 阻垢剂等工艺。
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？
1.工业节水十五规划。北京高井电厂关于循环排污水回用问题——证 实了超滤作为反渗透预处理的必要性和可行性；
2.电厂环保的要求。山西古交电厂是我国第一个30万千瓦以上机组采 用EDI技术的电厂。自此，空冷机组和燃机电厂开始普遍采用EDI；
图2、典型反渗透系统设计
保安过滤器
膜组件
典型多段反渗透系统
产水
浓水 传感器代号：
压力， 电导率， 流量， 温度
图3、典型多段反渗透系统
简单多级反渗透
一级产水
二级产水
给水
一级浓水
二级浓水
膜分离技术近几年来在中国电力行业的应用概况
✓ 为什么膜分离技术近几年得到了最快速的发展？ ✓ 不同水源（市政废水、循环水排污水、地表水、地下水）所采
膜分离技术特点（二）
规模和处理能力可在很大范围内变化，而其效率、 设备单价、运行费等变化不大；
设备体积小、占地较少等；
可以方便的插入现行生产工业，不必进行较大改 变。
膜分离设备本身没有运动的部件，很少需要维护， 可靠度很高；
按膜的材料分： 醋酸纤维素膜、聚砜膜、聚砜酰胺等
按膜的结构分： 对称膜、非对称膜、液膜等
2、地表水：受季节的影响较大，有发生微生物和胶体两方面高度污染的可能性。 所需的预处理较复杂。包括：絮凝/助凝、澄清、多介质过滤、超滤、脱氯、加 酸、加阻垢剂等。
3、工业和市政废水：含有更复杂的有机和无机成分。有些有机物甚至会严重影响 反渗透产水量的下降甚至膜的降解。因此必须有更加周全的预处理。包括：酸 碱中和、三级生化处理、加氯氧化、澄清多介质过滤、超滤、脱氯、加酸、加 阻垢剂等工艺。
反渗透知识培训PPT反渗透基础知识
反渗透膜的制造成本相对较低 ，且使用寿命长，维护成本也
相对较低。
环保
反渗透技术不需要使用化学药 剂，对环境无害，是一种环保
的水处理技术。
适用范围广
反渗透技术适用于各种水源的 处理，包括海水、苦咸水、地
表水等。
反渗透技术的局限性
对原水水质要求高
反渗透技术需要使用高质量的原水，对于污 染严重的水源处理效果不佳。
海水淡化
反渗透技术广泛应用于饮用水处理领 域，能够去除水中的有害物质，提供 安全、健康的饮用水。
反渗透技术是海水淡化的主要方法之 一，通过该技术可以将海水转化为淡 水，解决人类生活和生产用水需求。
工业用水处理
在工业生产中，反渗透技术用于处理 工业废水，回收再利用水资源，降低 生产成本。
02 反渗透膜的种类与特性
特性。
注意反渗透膜的使用寿命和维护 成本，选择性价比高的产品。
03 反渗透设备与操作流程
反渗透设备的组成
预处理系统
包括原水箱、原水泵、砂滤器 、活性炭过滤器和软水器等， 用于去除原水中的杂质和硬度
。
反渗透膜组件
由多支反渗透膜组成的膜组件 ，是反渗透设备的关键部分， 能够去除水中的盐分、有机物 和微生物等。
脱盐率
表示反渗透膜对盐分的 去除能力，通常以百分
比表示。
抗污染性能
表示反渗透膜对杂质、 悬浮物等的去除能力。
机械强度
表示反渗透膜的耐用程 度，包括抗拉伸、抗压
等性能。
反渗透膜的选用原则
根据水质处理要求选择合适的反 渗透膜种类，如高盐度、高硬度、
有机物等。
根据处理水量、水质特点等因素 综合考虑反渗透膜的水通量、脱 盐率、抗污染性能和机械强度等
相对较低。
环保
反渗透技术不需要使用化学药 剂，对环境无害，是一种环保
的水处理技术。
适用范围广
反渗透技术适用于各种水源的 处理，包括海水、苦咸水、地
表水等。
反渗透技术的局限性
对原水水质要求高
反渗透技术需要使用高质量的原水，对于污 染严重的水源处理效果不佳。
海水淡化
反渗透技术广泛应用于饮用水处理领 域，能够去除水中的有害物质，提供 安全、健康的饮用水。
反渗透技术是海水淡化的主要方法之 一，通过该技术可以将海水转化为淡 水，解决人类生活和生产用水需求。
工业用水处理
在工业生产中，反渗透技术用于处理 工业废水，回收再利用水资源，降低 生产成本。
02 反渗透膜的种类与特性
特性。
注意反渗透膜的使用寿命和维护 成本，选择性价比高的产品。
03 反渗透设备与操作流程
反渗透设备的组成
预处理系统
包括原水箱、原水泵、砂滤器 、活性炭过滤器和软水器等， 用于去除原水中的杂质和硬度
。
反渗透膜组件
由多支反渗透膜组成的膜组件 ，是反渗透设备的关键部分， 能够去除水中的盐分、有机物 和微生物等。
脱盐率
表示反渗透膜对盐分的 去除能力，通常以百分
比表示。
抗污染性能
表示反渗透膜对杂质、 悬浮物等的去除能力。
机械强度
表示反渗透膜的耐用程 度，包括抗拉伸、抗压
等性能。
反渗透膜的选用原则
根据水质处理要求选择合适的反 渗透膜种类，如高盐度、高硬度、
有机物等。
根据处理水量、水质特点等因素 综合考虑反渗透膜的水通量、脱 盐率、抗污染性能和机械强度等
反渗透(RO) PPT课件
③ 水通量（Flux） 又称透水量，指单位面积膜的产品水流量，
是设计和运行都要加以控制的重要指标，它取决 于膜和原水的性质、工作压力、温度。
④ 通量衰减系数（Flux decline coefficient） 指反渗透装置在运行过程中水通量衰减的程
度，即运行一年后水通量与初始运行水通量下降 的比值。
3)对非电解质来说，分子愈大的愈易去除。 4)气体容易透过膜：
例如：氨、氯、碳酸气、硫化氢氧等气体的去除 率就很低。氨的分离性较差，但调pH值使之成为 铵离子后，分离性就变好。 5)对弱酸诸如硼酸、有机酸的去除率低。
在有机化合物中，去除率大小顺序为： 柠檬酸＞酒石酸＞乙酸，乙醛＞乙醇＞胺＞酸。
反 渗 透 膜 对 正 离 子 的 脱 盐 率
• 反渗透过程可以分为三类：
高压反渗透（5.6~10.5MPa）， 低压反渗透（1.0~4.2MPa）， 纳滤（0.3~1.0MPa）。
• 反渗透膜上的微孔孔径约为 0.5nm，而无 机盐离子的直径仅为0.1~0.3nm，水合离 子的直径为0.3~0.6nm，略小于孔径，无 法用分子筛分原理来解释RO分离现象。
• 膜的水解和氧化是同时发生的。当制备膜的高分子化合物中含 －CONH－（酰胺基）、－COOR（酯基）、－CN等时，在酸 或碱的作用下，易发生水解反应，使膜破坏，而聚砜、聚苯乙 烯、聚碳酸酯、聚苯醚等材料的抗水解性能优越，但由于其缺 少亲水基团，故透水性差，常用做制作膜表面有孔的超滤膜和 微孔滤膜。
4、氢键理论（ Reid）
该模型认为，膜的表层很致密，其上有大量的 活化点，键合一定数目的结合水，这种水已经失去 溶剂化能力，盐水中的盐不能溶于其中。进料液中 的水分子在压力下可与膜上的活化点形成氢键而缔 合，使该活化点上其他结合水缔解下来，并与膜内 部的活化点进一步缔合，使该点原有的结合水缔解 下来，此过程不断从膜面向内部进行，以这种顺序 扩散的方式，水分子从膜面进入膜内，最后从底层 解脱，成为产品水。而盐是通过高分子链间空穴， 以空穴型扩散，从膜面逐渐到产品水中的。
反渗透工艺过程设计ppt课件
产水
浓水 浓水
进水
1
预处理工艺设计 反渗透工艺过程设计 设计案例分析
反渗透膜元件的组装数量
2
第一节 反渗透技术基本原理
渗透
水流方向
反渗透
压力
水流方向
氢键 优先吸附 溶解扩散
浓溶液
半透膜
稀溶液
3
反渗透膜元件：组成工艺流程的最小单位
水流 产水
进水
离子
反渗透基本流程
进水
高压泵
浓水 产品水
浓水
4
膜分离处理工艺中段和级概念的区分
Qw=Kw(ΔP-Δπ)A/T 式中： Qw—产水量 Kw—系数 ΔP—膜两侧的压差 Δπ—渗透压 A —膜面积 T —膜厚度 Kw与膜性质及水温有关， Kw越大，说明膜的透水性能越好。
8
盐透过量的计算公式：
Qs=Ks*ΔC*A/T 式中： Qs—盐透过量 Ks—系数 Δc—膜两侧盐浓度差 A —膜面积 T —膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关，Ks越 小，说明膜的脱盐性能越好。
复合膜由于Kw大，其工作压力低，反渗透给水泵用电量是醋酸 纤维膜给水泵用电量的一半。
醋酸纤维膜的使用寿命一般仅为3年，而复合膜 的使用寿命大 于三年。
复合膜的缺点为抗氯性较差，价格较贵。
14
3 反渗透膜元件构造
15
膜元件的结构示意图
浓 水
集水管 膜 透 过 水
原水 原水 流道网 原水
13
复合膜的化学稳定性较好，而醋酸纤维膜将会发生水解。
复合膜的生物稳定性好，复合膜不受生物侵袭，而醋酸纤维膜 易受微生物的侵袭。
复合膜的输性能好。即Kw大而KS小。
复合膜在运行中不会被压紧，因此产水量不随使用时间改变； 而醋酸纤维膜在运行中会被压紧，因而产水量下降。
浓水 浓水
进水
1
预处理工艺设计 反渗透工艺过程设计 设计案例分析
反渗透膜元件的组装数量
2
第一节 反渗透技术基本原理
渗透
水流方向
反渗透
压力
水流方向
氢键 优先吸附 溶解扩散
浓溶液
半透膜
稀溶液
3
反渗透膜元件：组成工艺流程的最小单位
水流 产水
进水
离子
反渗透基本流程
进水
高压泵
浓水 产品水
浓水
4
膜分离处理工艺中段和级概念的区分
Qw=Kw(ΔP-Δπ)A/T 式中： Qw—产水量 Kw—系数 ΔP—膜两侧的压差 Δπ—渗透压 A —膜面积 T —膜厚度 Kw与膜性质及水温有关， Kw越大，说明膜的透水性能越好。
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盐透过量的计算公式：
Qs=Ks*ΔC*A/T 式中： Qs—盐透过量 Ks—系数 Δc—膜两侧盐浓度差 A —膜面积 T —膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关，Ks越 小，说明膜的脱盐性能越好。
复合膜由于Kw大，其工作压力低，反渗透给水泵用电量是醋酸 纤维膜给水泵用电量的一半。
醋酸纤维膜的使用寿命一般仅为3年，而复合膜 的使用寿命大 于三年。
复合膜的缺点为抗氯性较差，价格较贵。
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3 反渗透膜元件构造
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膜元件的结构示意图
浓 水
集水管 膜 透 过 水
原水 原水 流道网 原水
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复合膜的化学稳定性较好，而醋酸纤维膜将会发生水解。
复合膜的生物稳定性好，复合膜不受生物侵袭，而醋酸纤维膜 易受微生物的侵袭。
复合膜的输性能好。即Kw大而KS小。
复合膜在运行中不会被压紧，因此产水量不随使用时间改变； 而醋酸纤维膜在运行中会被压紧，因而产水量下降。
反渗透基础知识PPT
产生浓水
反渗透技术会产生一定量的浓水，如何处理和利 用这些浓水是一个需要解决的问题。
反渗透技术的改进方向
提高产水率
通过改进反渗透膜组件和工艺参数，提高产 水率，降低原水消耗。
提高抗污染能力
针对不同水源的特点，开发具有更强抗污染 能力的反渗透膜材料和组件。
降低成本
通过研发更经济、高效的反渗透膜材料和组 件，降低反渗透系统的成本。
脱盐率
表示反渗透膜去除盐分的能力，是衡量膜性 能的重要参数。
04
反渗透技术的优缺点
反渗透技术的优点
高效脱盐
反渗透技术能够去除水中的溶解盐、 有机物、重金属等，实现高效脱盐。
适用范围广
反渗透技术适用于各种水源，如海水、 苦咸水、地表水等，具有广泛的适用 性。
环保节能
反渗透技术采用压力驱动，能耗较低， 同时不需要使用化学药剂，对环境友 好。
反渗透膜能够有效抵抗水中 的悬浮物、有机物、微生物 等污染物质，保证稳定的产 水量和脱盐率。
寿命长
反渗透膜的使用寿命较长， 一般可达5-10年，减少了更 换膜元件的频率和维护成本。
反渗透膜的分类
01
02
03
04
螺旋卷式反渗透膜
螺旋卷式反渗透膜是早期的一 种形式，其结构简单，制造成
本较低。
卷式反渗透膜
结构
反渗透膜的结构包括活性层、多 孔支撑层和无纺布层等，其中活 性层是反渗透膜的核心部分，具 有选择透过性。
03
反渗透系统的组成与工作流程
反渗透系统的组成
预处理系统
用于去除原水中的杂质和异味 ，保证水质符合反渗透膜的要
求。
反渗透膜组件
是反渗透系统的核心部分，能 够去除水中的盐分、有机物和 微生物。
渗透压与反渗透的实际应用PPT优秀课件
16
THANKS FOR WATCHING
17
个人观点供参考，欢迎讨论
国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置，目前 正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量 6000吨。国内已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量3501000吨，国外单段反渗透海水淡化的水利用率最高达45%，国 内多为35%，另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直 径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的 公司不超过10家，在河北建设的日产水量18000吨的"亚海水"脱 盐装置是国内最大的使用海水淡化膜的反渗透装置。今后国内 海水淡化膜的应用将进入一个新时期，不久的将来，我国也会 建设日产水万吨级的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产 海水淡化反渗透膜元件。
11
反渗透
(二)反渗透技术的用途 ➢苦咸水、海水的淡化； ➢去除水中有机物、细菌和胶体及溶于水中的其它杂质； ➢废水处理回用； ➢作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份。
12
反渗透
反渗透技术适合应用行业
•电力工业：锅炉补给水 •食品饮料工业: 配方用水,生产用水;饮用水净化 •制药行业:工艺用水,制剂用水,洗涤用水,注射用水,药物浓 缩分离 •化学工业:生产用水,废水处理 ,有价值物质的浓缩分离 •石油化工:油田注入水,石化废水深度处理 •海水淡化:沿海缺水地区、船舶、海水油田等生产生活用水
7
在 医 学 上 ， 称 50g·L-1 的 葡 萄 糖 水 溶 液 或 9.0g·L-1的NaCl水溶液为生理等渗溶液。
8
高渗
等渗 低渗
9
晶体渗透压力和胶体渗透压力
概念
生理 功能 半透膜
晶体渗透压 由晶体物质(电解质和小 分子)产生的Π
THANKS FOR WATCHING
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个人观点供参考，欢迎讨论
国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置，目前 正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量 6000吨。国内已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量3501000吨，国外单段反渗透海水淡化的水利用率最高达45%，国 内多为35%，另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直 径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的 公司不超过10家，在河北建设的日产水量18000吨的"亚海水"脱 盐装置是国内最大的使用海水淡化膜的反渗透装置。今后国内 海水淡化膜的应用将进入一个新时期，不久的将来，我国也会 建设日产水万吨级的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产 海水淡化反渗透膜元件。
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反渗透
(二)反渗透技术的用途 ➢苦咸水、海水的淡化； ➢去除水中有机物、细菌和胶体及溶于水中的其它杂质； ➢废水处理回用； ➢作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份。
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反渗透
反渗透技术适合应用行业
•电力工业：锅炉补给水 •食品饮料工业: 配方用水,生产用水;饮用水净化 •制药行业:工艺用水,制剂用水,洗涤用水,注射用水,药物浓 缩分离 •化学工业:生产用水,废水处理 ,有价值物质的浓缩分离 •石油化工:油田注入水,石化废水深度处理 •海水淡化:沿海缺水地区、船舶、海水油田等生产生活用水
7
在 医 学 上 ， 称 50g·L-1 的 葡 萄 糖 水 溶 液 或 9.0g·L-1的NaCl水溶液为生理等渗溶液。
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高渗
等渗 低渗
9
晶体渗透压力和胶体渗透压力
概念
生理 功能 半透膜
晶体渗透压 由晶体物质(电解质和小 分子)产生的Π
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稳定条件下的反渗透过程 反渗透过程中的浓度分布
Cw 微元薄层
Cb Ｊv
C Cp
膜
x
25℃时部分典型溶液的渗透压数据
组分 NaCl
浓度 mg/L mol/L 35000 0.60
渗透压 MPa psi 2.8 398
组分
浓度
渗透压
mg/L mol/L MPa psi
MgSO4 1000 0.00831 0.025 3.6
2. 优先吸附-毛细孔流动模型
• 优先被吸附的组分在膜面上形成一层吸附层，吸附 力弱的组分在膜上浓度急骤下降，在外压作用下， 优先被吸附的组分通过膜毛细孔而透过膜。
与膜表面化学性质和孔结构等多种因素有关。 • 由Sourirajan于1963年建立。 • 他认为用于水溶液中脱盐的反渗透膜是多孔的并有
反渗透的分离机理
1. 溶解扩散理论（Lonsdale和Riley） 该模型假设膜是完美无缺的理想无孔膜，高压侧浓溶
液中各组分先溶于膜中，再以分子扩散方式通过厚度为δ 的膜，最后在低压侧进入稀溶液。溶质和溶剂在扩散中服 从Fick定律。
该模型基本上可定量的描述水和盐透过膜的传递，但 推导中的一些假设并不符合真实情况，另外，传递过程中 水、盐和膜之间相互作用也没有考虑。
• 反渗透过程可以分为三类：
高压反渗透（5.6~10.5MPa）， 低压反渗透（1.0~4.2MPa）， 纳滤（0.3~1.0MPa）。
• 反渗透膜上的微孔孔径约为 0.5nm，而无 机盐离子的直径仅为0.1~0.3nm，水合离 子的直径为0.3~0.6nm，略小于孔径，无 法用分子筛分原理来解释RO分离现象。
3、扩散—细孔流理论
• 此理论由Sherwood提出，介于溶解扩散理 论和优先吸附-毛细孔流动理论之间。
• 该理论假设膜表面存在细孔，溶质和溶剂 在细孔和溶解扩散的共同作用下透过膜； 膜的透过特性，既取决于细孔流，也取决 于溶质、溶剂在膜表面的扩散系数。
• 通过细孔的溶液量与整个膜的透水量之比 越小；溶剂比溶质在膜中的扩散系数越大， 则膜的选择性越好！
H2O H2O
Na+Cl- H2O Na+Cl- H2O
H2O H2O H2O H2O
H2O H2O H2O
Na+Cl- H2O Na+Cl- H2O Na+Cl- H2O H2O H2O
膜表面
临界孔径
(a)膜表面对水的优先吸附
水在膜表面处的流动
界面上的脱盐水
t
多孔膜
多孔膜
2t
界面上膜的临界孔径
如果毛细孔直径恰等于2倍纯水层的厚度，则可使纯水的透 过速度最大，而又不致令盐从毛细孔中漏出，即同时达到最 大程度的脱盐。
一定亲水性，而对盐类有一定排斥性质。 • 在膜面上始终存在着一层纯水层，其厚度可为几个
水分子的大小。在压力下，就可连续地使纯水层流 经毛细孔。
优先吸附毛细孔流动模型
压力
主体溶液 界面
H2O Na+ClH2O Na+Cl-
H2O H2O H2O H2O
Na+ClNa+ClNa+Cl-
H2O
多孔膜
膜表面
5、自由体积理论（Yasuda安田）
• 该理论认为：膜的自由体积包括聚合物的 自由体积和水的自由体积。
• 聚合物的自由体积指无水溶胀的由无规则 高分子线团堆积而成的膜中，未被高分子 占据的空间。
• 水的自由体积指水溶胀的膜中，纯水所占 据的空间。
• 该理论假设：水可以在整个膜的自由体积 中迁移，而盐只能在水的自由体积中迁移， 从而使膜具有选择透过性。
• 1960年L-S相转化法制成的首张相转化膜即 为反渗透膜
• 目前，RO技术已成为海水和苦咸水淡化中 最经济的技术。
反渗透的原理和相关概念
• 半透膜定义：能够让溶液中一种或几种组分通过而其他组分不能 通过的选择性膜 •渗透的定义：一种溶剂通过半透膜进入另一种溶液或者一种稀溶液 向一种浓溶液的自发流动。 •渗透平衡：渗透发生后，单位时间内从纯溶剂侧通过半透膜进入溶 液侧的溶剂分子数目多于从溶液侧通过半透膜进入溶剂侧的溶剂分 子数，使得溶液浓度降低。当两个方向通过半透膜的溶剂分子数目 相等时，即达到渗透平衡。 •渗透压定义： 如果在溶液侧加上一个外加的压力，恰好能阻止纯 溶剂侧的溶剂分子通过半透膜进入溶液侧，则此压力称为渗透压。 •渗透压是溶液的一个性质，与膜无关。
反渗透（RO）
（Reverse osmosis ）
1、RO的发展 2、反渗透的原理和相关概念 3、反渗透的分离机理 4、反渗透膜的性能要求和指标 5、反渗透膜的除盐分离特性
6、浓差极化危害及对策 7、RO应用
RO的发展
• 1953年，佛罗里达大学的Reid教授明确提 出了反渗透技术的概念。同年，在他的建 议下反渗透被列入美国国家计划。
4、氢键理论（ Reid）
该模型认为，膜的表层很致密，其上有大量的 活化点，键合一定数目的结合水，这种水已经失去 溶剂化能力，盐水中的盐不能溶于其中。进料液中 的水分子在压力下可与膜上的活化点形成氢键而缔 合，使该活化点上其他结合水缔解下来，并与膜内 部的活化点进一步缔合，使该点原有的结合水缔解 下来，此过程不断从膜面向内部进行，以这种顺序 扩散的方式，水分子从膜面进入膜内，最后从底层 解脱，成为产品水。而盐是通过高分子链间空穴， 以空穴型扩散，从膜面逐渐到产品水中的。
海水 NaCl 苦咸水
32000 2000
20005000
--
0.034 2 --
2.4 340 0.16 22.8
反渗透的特点
• 3、RO具有较高的脱盐率和较高的水回用率 • 4、膜分离装置简单，操作简便，便于实验自动化； • 5、RO分离过程要在高压下进行，因此需配备高
压泵和耐高压管路； • 6、RO分离装置对进水指标有较高要求，需对原
水进行预处理 • 7、分离过程易产生膜污染，为延长膜使用寿命和
提高分离效率，需定期对膜进行清洗。
反渗透原理图
反渗透所需具备的条件和特点
反渗透过程必须具备两个条件： • 1、必须有高选择性和高渗透性（一般指透水性）的选择
性半透膜 • 2、操作压力必须高于溶液渗透压。 反渗透是一种高效节能技术，其特点如下： • 1、RO过程可在常温下进行，无相变、能耗低，可用于热
敏物质的分离，浓缩； • 2、RO可以有效除去盐和有机小分子杂质