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反滲透脫鹽水設備工藝原理、基本原理和工作原理

2015-03-18 20:48瀏覽數:6655 

反滲透脫鹽水設備工藝原理、基本原理和工作原理

脫鹽水設備

  反滲透脫鹽水設備工藝原理:

  保安過濾器屬于精密過濾器, 其工作原理是利用PP濾芯5μm的孔隙進行機械過濾。水中殘存的微量懸浮顆粒、膠體、微生物等,被截留或吸附在濾芯表面和孔隙中。隨著制水時間的增長,濾芯因截留物的污染,其運行阻力逐漸上升,當運行至進出口水壓差達0.1MPa時,應更換濾芯。保安過濾器的主要優點是效率高、阻力小、便于更換。
  反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使用大于滲透壓的反滲透壓力,即反滲透法,達到分離、提取、純化和濃縮的目的。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。
  反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
  反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發展。現已大規模應用于海水和苦咸水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理,并與離子交換結合制取高純水,目前其應用范圍正在擴大,已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
  反滲透脫鹽水技術通常用于海水、苦咸水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫藥工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用于預除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節約費用,而且還有利于環境保護。反滲透技術還可用于除于水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。
  反滲透脫鹽水設備基本原理:
  把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓,滲透壓的大小決定于濃液的種類,濃度和溫度,與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大于滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
  混合離子交換器
  陽、陰兩種離子交換樹脂,互相充分地混合在一個離子交換器內,同時進行陽、陰離子交換的設備。簡稱混床。所謂混床,就是把一定比例的陽、陰離子交換樹脂混合裝填于同一交換裝置中,對流體中的離子進行交換、脫除。由于陽樹脂的比重比陰樹脂大,所以在混床內陰樹脂在上陽樹脂在下。一般陽、陰樹脂裝填的比例為1:2,也有裝填比例為1:1.5的,可按不同樹脂酌情考慮選擇。

  混床也分為體內同步再生式混床和體外再生式混床。同步再生式混床在運行及整個再生過程均在混床內進行,再生時樹脂不移出設備以外,且陽、陰樹脂同時再生,因此所需附屬設備少,操作簡便。
  陰、陽離子交換(混合床)是用于初級純水的進一步精制,一般設置于陰、陽離子交換器之后,也可設置在電滲析或反滲透后串聯后使用,當進水口水質在一般含鹽量下,出水量可降至0.1毫克/升以下,含硅根≤0.05毫克/升,導電度≤1微姆/厘米。處理后的高純水可供高壓鍋爐、電子、醫藥、造紙化工等工業部門應用。
  反滲透脫鹽水設備工作原理:

  混合床離子交換法,就是把陰、陽離子交換樹脂放置在同一個交換器中,在運行前將它們均勻混合,所以可看著是由無數陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復床,水中所含鹽類的陰、陽離子通過該項交換器,則被樹脂交換,而得到高度純水。 在混合床中,由于陰、陽樹脂是相互混勻的,所以其陰、陽離子交換反應幾乎同時進行,或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進行的,經H型交換所產生的H+和經過OH型交換所產生的OH-都不能積累起來,基本上消除反離子的影響,交換進行得比較徹底。 由于進入混合床的初級純水質較好,交換器的負載較輕,樹脂的交換能力很長時間才被子耗竭。 本混合床采用體內再生法,再生時首先利用兩種樹脂的比重不同,用反洗使用權陰、陽離子交換樹脂完全分離,陽樹脂沉積在下,陰樹脂浮在上面,然后陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生,陰樹脂用燒堿再生。
  1、再生裝置 陰離子交換樹脂再生堿液在高于陰離子交換樹脂面300毫米處母管進液(Φ400、500、600采用單母管進液,Φ800、2500采用雙母管進液),管上小孔布液,管外采用塑料窗紗60目尼龍網布包覆。 陽離子交換樹脂再生酸性由底部排水裝置的多孔板上排水帽進入。
  2、中排裝置 中排裝置設置在陰、陽樹脂的分界面上,用于再生排泄酸、堿還原液和沖洗型,型式分為雙母管或支母管式,管子小孔外包覆塑料窗紗及60目尼龍網各一層。
  3、排水裝置 采用多孔板上裝設PB2-500型疊片式排水帽,或寶塔式ABS型排水帽,多孔板材質按設備規格不同而異。(Φ400、500、600型采用硬聚氯乙烯多孔,Φ800、2500型采用鋼襯膠多孔板)。
  4、進水、出水管徑按管道內工質流速為1.5米/秒。
  5、樹脂的反洗膨脹率: 由于陰離子交換樹脂的反洗膨脹率各不相同,結合實際運行的經驗,采用反洗膨脹率為100%,在陰陽樹脂分界面處,樹脂表面層及反洗膨脹高處各設視鏡一個,用以觀察樹脂表面以及反洗樹脂的情況。
  6、樹脂的輸送: 樹脂的輸入和卸出均考慮采用水力輸送,筒體上部設樹脂輸入口,在簡體下部近多孔板處設樹脂卸出口。


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