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大型工业反渗透设备在近几年应用多了起来,大型工业反渗透设备采用了的反渗透膜技术,过滤掉原水中含有的悬浮物、细菌等有害物质。符合了卫生标准,解决了企业的要求与发展。
大型工业反渗透设备的原理
大型工业反渗透设备的低浓度侧水会透过半透膜向高浓度侧扩散,直至达到动态平衡。此时半透膜两侧的液位差被成为渗透压。当在高浓度侧加一外部压大型工业反渗透设备结构组成
大型工业反渗透设备主要是由石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器、反渗透主机、后处理装置。大型工业反渗透设备的核心是反渗透膜,预处理的好坏直接关系到设备是否能够长期稳定的运行,后处理装置用于满足不同用户的需求。下面简单介绍一下设备的主要用途。
大型工业反渗透设备主要用途
1、制取电子工业生产如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路芯片、单晶硅半导体等工艺所需的纯水、高纯水。
2、制取热力、火力发电锅炉,厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水。
3、制取医药工业所需的医用大输液、注射剂、药剂、生化制品纯水、医用无菌水及人工肾透析用纯水等。
4、制取饮料行业的饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水,酒类酿造水和勾兑用纯水。
5、海水、苦咸水制取生活用水及饮用水。力,随压力增加,水分子逐渐渗透到低浓度一侧。当所施加压力大于渗透压时,低浓度侧液位将高浓度侧液位,
RO反渗透、超滤前级软化水设备
为了有效降低水中硬度,延长反渗透膜的使用寿命,系统前级增加软化水系统
水质软化的反应方程式为:(R代表树脂本体)
2RNa + Ca2+ =R2Ca + 2Na+ 2RNa + Mg2+ =R2Mg + 2Na+
吸附钙、镁离子饱和后的树脂经过钠盐溶液的处理,可重新转化为钠型而恢复其交换能力,这一再生过程的反应式为:
R2Ca + 2Nacl =2RNa + Cacl2 R2Mg + 2Nacl =2RNa + Mgcl2
原水在一定的压力(0.2-0.6Mpa)、流量下,通过控制阀腔,进入装有离子交换树脂的容器(树脂罐),树脂中所含的Na+与水中的Ca2+、Mg2+等阳离子进行交换,使容器出水的Ca2+、Mg2+离子含量达到既定的要求,从而实现了硬水的软化,容器出水残余硬度的标准为:≤0.03mmol/L。
当树脂失效后、进行再生之前, 先用水自下而上的进行反洗。 反洗流速可控制在11-18m/h之间,反洗须至出水澄清为止,反洗时间约为 10~15min,以沉降后阳,阴树脂层界面是否清晰判别分层效果。反洗的目的有二个,一是通过反洗,使运行中压紧的树脂层松动,有利于树脂颗粒与再生液充分接触;二是使树脂表面积累积的悬浮物及碎树脂随反洗水排出,从而使交换器的水流阻力不会越来越大。为了一定的反洗效果,要有一定的反冲洗膨胀高度。膨胀高度过低,达不到反洗的要求,又会造成树脂的流失;过高,也要增加设备的投资。实际生产表明,交换器的反洗膨胀高度为树脂层的60﹪( 又有80﹪)左右为好。
由于采用虹吸原理,故本套设备再生过程为自动从盐箱吸盐,在一定浓度(盐液浓度以 6~10 × 1/100 为宜)、流速(为4-6m/h)下,流经失效的树脂层,再一次进行阳离子交换,使其恢复原有的交换能力。在再生液进完后,交换器内尚有未参与再生交换的盐液,采用小于或等于再生液流速即≤4-6m/h的清水进行清洗(慢速清洗),以充分利用盐液的再生作用并减轻正洗的负荷。正洗(快速清洗)的目的是:清除树脂层中残留的原生废液,通常以正常流速清洗至出水合格为止。
离子交换树脂的选择:
离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(-SO3H),羟基(-COOH)或苯酚基(-C6H4OH)等酸性基团,其结构式可简单表示为R--SO3H,式中R代表树脂母体。
反应式为:2R--SO3H + Ca2+=(R--SO3)2Ca + 2H+
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(-NH3)或亚胺基(-NH2)等碱性基团它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用。
反应式为:R-N(CH3)OH + cl-=R-N(CH3)3cl + OH-
本套设备的主要工艺为软化,即原理为置换其中的钙、镁等阳离子,故采用Na型阳离子交换树脂。
钠离子交换软化处理的特点是:
(1)除去水中的硬度而碱度不变,只不过是Ca2+、Mg2+与Na+进行等电荷摩尔量交换而已;
(2)在一般天然水中Mg2+的含量都比较少,主要起交换作用的是Ca2+和Na+,而钙的摩尔质量M(1/2Ca)是20,钠的摩尔质量M(Na)是23,基本接近,因此,钠离子交换软化处理的水中含盐量基本不变,水中溶解固形物也没有多大变化;
(3)在再生过程中,有时由于正洗不,或者是再生剂系统阀门的泄漏,使软化处理后的水中氯根反而比原水有所增加,但通过精心操作是可以避免的。
离子交换树脂用量的计算先是进行初算,再进行复算调整。树脂的湿视密度一般在0.6-0.85g/ml之间。树脂的体积可以通过计算求得,之后就可以大概算出树脂的装填量。
(1)树脂的体积用量计算:
V=Q*∑I/E
式中 V—树脂体积,m³;
Q—周期制水量,m³或t;
∑I—原水中阳离子的浓度,mmol/L,取分析高值;
E—离子交换树脂的工作交换容量,mmol/L。
(2)树脂的重量计算:
W=V*R
式中W—树脂重量,t;
R—树脂的视密度,g/mL。
第二步进行复算调整。
因为, V=¼∏d²*H
式中 d—离子交换塔内径,m;
H—树脂的填装高度,m。
注意:H的选择,对除盐水处理,当交换塔径在2m以上时,树脂层高度不低于1.5m(一般选择1.8m);对塔径〈2m时,高度可适当放低。混合床的塔径在1.5m以上时,树脂总高度不低于1m,不1.5m;塔径〈1.5m时,高度可适当放低。混床的阴、阳树脂比例原则上可按2比1。使用上可根据具体情况适当调整。
所谓盐耗是对已经失效的树脂,使其再恢复交换能力所消耗的再生剂量。即每恢复1mol树脂交换能力M时,所消耗再生剂(Nacl)的克数。
盐耗=2G/VH g/mol
式中 G—再生一次所消耗的Nacl的量,g;
V—周期制水量,m³;
H—被处理水的硬度,mol/m³。
由于离子交换是等[H+]摩尔进行的,从理论上来说每除去0.5mol的硬度需要消耗1mol的Nacl,即58.8g。然而,实际生产运行中盐耗是上述理论值的3倍左右。通常为150-200g/mol,主要与操作管理及工艺等都有关。
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详细说明
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反渗透水处理设备备原理
反渗透是一种借助于选择透过(半透过)膜,以压力为推动力的膜分离技术。当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时,水分子不断地透过膜,经过产水流道流入 中心管然后在一端流出,水中的杂质如离子、有机物、细菌、病毒等,被截留在膜的进水侧,然后在浓水出水端流出,从而达到分离净化目的。
反渗透水处理设备是利用反渗透膜结合一些电控、电机等手段,采取这种工艺的设备称为反渗透设备或反渗透装置,通常与前端预处理以及后终端处理结合一起组成整套水处理设备。反渗透设备通常应用于电子、食品、制药、电力、化工、饮用水等行业。
反渗透水处理设备工艺组成介绍
1、前预处理 主要包括:原水泵、石英砂过滤器、软化水过滤、精密过滤器.其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质,达到反渗透的进水要求。
石英砂过滤器:
石英砂机械过滤是利用石英沙作为过滤介质,在一定的压力下,把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤,有效的截留除去水中的悬浮物质、固体颗粒。悬浮固体,以及水中不溶解的非胶态的固体物质,使水澄清的水处理设备。
活性炭过滤器主要用于除去水中有机物、色度及余氯。装填不同性能的活性碳,可达到不同的处理目的。作为纯水脱盐系统前处理,可有效后级设备使用寿命,提高出水水质,防止污染。
软化过滤器,顾名思义即降低水的硬度。全自动软化水系统包括三部分,即离子交换部分、盐再生部分和控制部分。离子交换技术是软化系统的工作原理,它的主体是离子交换树脂,由于水的硬度主要由钙、镁形成及表示,故一般采用阳离子交换树脂,将水中的Ca2 、Mg2 (形成水垢的主要成份)置换出来,随着树脂内Ca2 、Mg2 的增加,树脂去除Ca2 、Mg2 的效能逐渐降低。
反渗透装置是利用半透膜在压力差的作用下使含盐水脱盐的纯水设备,它与自然渗透的方向相反,故称为反渗透,亦称逆渗透。可以用大于渗透压的反渗透法达到进行分离、提取、纯化的目的。在水处理中,经过预处理的原水高压下可以透过RO膜进入淡水侧,而各种盐分则随高压水流冲击,使水一分为二,从而达到盐与水分离的目的
反渗透水处理设备通常有以下通称:
a.反渗透装置 反渗透设备 反渗透系统 RO主机
b.单级反渗透设备、双级反渗透设备、反渗透设备、二级反渗透设备;
c.反渗透纯水设备、反渗透纯化水设备、超纯水设备、反渗透超纯水机等
反渗透水处理设备应用范围
反渗透纯水设备能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等,是纯水制取、超纯水制备、纯化水制取以及苦咸水脱盐和废水处理工艺中的设备,广泛用于电子、电力、医药、食品、轻纺、化工、发电、科研等用水领域。
RO反渗透设备采用的反渗透水处理技术配合稳流控压技术,经过前置预处理去除水中杂质,通过反渗透主机,有效去除水中各种盐份;利用高压泵的加压,反渗透膜的截留,可有效去除水中固体溶解物、有机物、交替、微生物以及细菌杂质。具有应用范围广、全自动控制运行,操作简便、工艺、产水水质稳定、运行费用低节能可达20%、绿色环保、占地少、维护方便等优点。