正滲透,反滲透,納濾有何區(qū)別?
正滲透,反滲透,納濾有何區(qū)別?
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有內(nèi)涵的環(huán)保攻城師
正滲透/反滲透/納濾
人類發(fā)現(xiàn)滲透至今已有200多年的歷史,反滲透研究始于20世紀50年代,經(jīng)過60多年的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化,反滲透技術(shù)日漸成熟,廣泛的用于海水苦咸水淡化,純水和超純水設備,以及濃縮純化和水回用等領域。納濾研究始于20世紀70年代中期,到80年代中期實現(xiàn)了商品化,主要產(chǎn)品有芳香族聚酰胺復合納濾膜和醋酸纖維素不對稱納濾膜等。其孔徑介于反滲透和超濾之間。與其他膜過程相比,正滲透是一種自發(fā)低能耗的過程,它利用膜兩側(cè)溶液的滲透壓力差,以此為驅(qū)動力驅(qū)使水分子從高化學勢一側(cè)向低化學勢一側(cè)自發(fā)遷移。正滲透有著能耗較低,產(chǎn)水率高,污染小的優(yōu)點,它有可能被廣泛應用于各個領域,包括污水處理與淡水凈化、海水淡化、食品、醫(yī)藥、壓力阻尼滲透發(fā)電等。
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反滲透 正滲透 納濾簡介
能夠讓溶液中一種或幾種組分通過而其他組分不能通過的這種選擇性膜叫作半透膜。當用半透膜隔開純?nèi)軇┖腿芤海ɑ虿煌瑵舛鹊娜芤海┑臅r候,純?nèi)軇┩ㄟ^膜向溶液相(或從低濃度溶液向高濃度溶液)有一個自發(fā)的流動,這一現(xiàn)象叫作滲透(正向滲透)。若在溶液一側(cè)(或濃溶液一側(cè))加一外壓力來阻礙溶劑流動,則滲透速率將下降,當壓力增加到使?jié)B透完全停止時,滲透的趨向被所加的壓力平衡,這一平衡壓力稱為滲透壓。滲透壓是溶液的一個性質(zhì),與膜無關。若在溶液一側(cè)進一步增加壓力,引起溶劑反向滲透流動,這一現(xiàn)象習慣上稱為“反(逆)滲透”。
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反滲透膜 正滲透膜 納濾膜及膜組件
反滲透膜主要分兩大類:一類是醋酸纖維素膜,如通用的醋酸纖維素-三醋酸纖維素共混不對稱膜和三醋酸纖維素中空纖維膜;另一類是芳香族聚酰胺膜,如通用的芳香族聚酰胺復合膜和芳香族聚酰胺中空纖維膜。
膜的外形有片狀、管狀和中空纖維狀。用片狀膜可制備板式反滲透器和卷式反滲透器,用管狀膜可制備管式反滲透器,用中空纖維膜可制備中空纖維反滲透器。目前廣泛應用的是卷式反滲透器和中空纖維反滲透器,板式反滲透器和管式反滲透器僅用于特種濃縮處理場合。
納濾膜和組器件與反滲透的基本相同,另外還有無機納濾膜和相應的組器件。
正滲透膜主要包括醋酸纖維素類和聚酰胺薄膜復合膜兩大類,另外還有層層沉積復合膜雙皮層膜、生物仿生膜等新型的正滲透膜。
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反滲透 正滲透 納濾過程和特點
反滲透過程的特點和應用
反滲透是一種高效節(jié)能技術(shù)。它是將進料中的水(溶劑)和離子(或小分子)分離,從而達到純化和濃縮的目的。該過程無相變,一般不需加熱,工藝過程簡便,能耗低,操作和控制容易,應用范圍廣泛。該技術(shù)由于滲透壓的影響,其應用的濃度范圍有所限制,另外對結(jié)垢、污染、pH和氧化劑的控制要求嚴格。 反滲透技術(shù)的主要應用領域有海水和苦咸水淡化,純水和超純水制備,工業(yè)用水處理,飲用水凈化,醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)料液處理和濃縮,以及廢水處理等。
正滲透過程的特點和應用
正滲透過程以半透膜兩側(cè)的溶液滲透壓差為驅(qū)動力,無需提供外加壓力,因此相較于傳統(tǒng)分離技術(shù)具有更低的能耗。另外,由于操作過程中無外壓或者只有很低的液壓,因此膜污染傾向相較于反滲透過程明顯降低。正滲透過程中也存在著濃差極化的現(xiàn)象,由于凈滲透壓差的降低,F(xiàn)O模式下的水通量大幅度降低。
正滲透技術(shù)可應用于污水處理、淡水凈化、海水淡化、食品、醫(yī)藥、壓力阻尼滲透發(fā)電等領域。
納濾過程的特點和應用
納濾膜的孔徑在納米級內(nèi),同時其中有些膜對不同價陰離子的Donnan電位有較大差別,其截留分子量在百量級,對不同價的陰離子有顯著的截留差異,可讓進料中部分或絕大部分的單價無機鹽透過。
納濾在水軟化、有機低分子的分級、有機物的除鹽凈化等方面有獨特的優(yōu)點和明顯的節(jié)能效果。
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反滲透 正滲透 納濾膜組件技術(shù)
反滲透膜組器件技術(shù)
反滲透組件是膜組裝成的能付諸實際應用的最小基本單元,是反滲透裝置的主要部件。組件可呈不同的構(gòu)型,組件的尺寸可大可小,以適應不同規(guī)模的裝置和不同的應用。
對組件設計和制作的要求如下:
1,膜高壓側(cè)的進水與低壓側(cè)的產(chǎn)水之間有良好的密封。
2,膜的支撐體(片狀膜或管狀膜)或膜本身(中空纖維膜)能承受高的工作壓力差:防止進水與產(chǎn)水之間以及這些液體與外界之間有泄漏,避免進水與產(chǎn)水間過大的壓差。
3,膜流道是設計的關鍵因素,根據(jù)水的力學條件和膜的性能確定范圍,應用中再結(jié)合過程參數(shù)最佳化;要有好的流動狀態(tài),降低濃差極化度,以防止膜表面鹽的積累和污染。
4, 有高的填充密度,膜便于更換,以降低設備費用;同時應可大規(guī)模、高質(zhì)量地制備 和裝配等。
正滲透膜組器件技術(shù)
正滲透膜組件是正滲透膜裝配成的能付諸實際工程應用的最小基本單元,是正滲透裝置的核心部件。然而,由于正滲透過程中須配置汲取液和料液兩個溶液循環(huán)回路,且待處理料液通常為高污染型水體,因此正滲透膜組件無法完全照搬現(xiàn)有成熟的反滲透膜組件設計,需根據(jù)正滲透過程特點進行重新設計或針對性改造。 根據(jù)膜的幾何形狀,正滲透膜組件目前主 要分為板框式、卷式和中空纖維式三種基本形式。不同類型膜組器各有利弊,其應用領域與操作模式(間歇操作或連續(xù)操作)有關。下面重點介紹目前用于正滲透過程的膜組件類型、結(jié)構(gòu)設計、適用領域等。
納濾膜組器件技術(shù)
根據(jù)膜的幾何形狀,商品化的納濾膜組件同樣主要有板框式(PE)、管式(T)、卷式(SW)和中空纖維式(HF)四種基本形成。納濾膜組件的設計與制造與反滲透膜相似,目前主要以卷式膜組件為主。
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