反滲透設備+混床技術原理分析(xī)
一、分層:
分層是將已(yǐ)經飽和失效(xiào)(或未再生)的(de),還呈混合(hé)狀的混合陽陰離子交換樹脂分開,以便再生。一般采用反洗的(de)方(fāng)法。分層前,可由下而(ér)上,以一(yī)定流速,通入床內(nèi)樹脂體積1至2倍的5%的NaOH,再行反洗。反洗流速約為4-10m/h,時間約為20分鍾。
二、配酸堿(jiǎn):
按照4倍床內樹脂(zhī)體積的要(yào)求,分別配置5%濃度的HCl及5%濃度的(de)NaOH,供再生時使用。
三、同步轉型:
同步轉型是將已經飽和失效的M+型陽離子交換樹脂及R-型陰離子交換樹脂同時轉型成H+型陽(yáng)離子交換樹脂(zhī)及OH-型陰離子交換樹脂,使其恢複(fù)離子交換功能。同步轉型時,給混床內上半部的R-型陰離子交換樹脂通入3—4倍體(tǐ)積5%濃度的NaOH,給混床(chuáng)內下半部的M+型陽離子交換樹脂(zhī)通入3—4倍體積5%濃度的HCl。同(tóng)步轉型時間約60分鍾。要點是:調節(jiē)中排閥,控製中排出水的流量,必須使液(yè)位始終保持在(zài)上視鏡的(de)中部—在陰離子交(jiāo)換樹脂表麵(miàn)上約(yuē)5cm處。
四、同步置換衝洗(xǐ):
同步轉型完畢(bì),用反滲透淡水繼續分別由上(shàng)、下同(tóng)步給(gěi)混床慢速注水(shuǐ),進(jìn)行置換衝(chōng)洗陰、陽離子交換樹脂,以延長化學反應時間,節約化學再生劑的用(yòng)量。同步置換衝洗時間約20分鍾。
五、同步衝洗:
置換衝洗完(wán)畢,轉入同步(bù)衝洗,洗掉多餘的再(zài)生劑。用反滲透淡水繼續分(fèn)別由上、下同步給混床注水,進行衝洗陰、陽離子交換樹脂。至(zhì)中排管出水電導率小於(yú)混床進水,同時中排管出水PH接近中性。同步衝洗時間約20分鍾。
六、氣衝混合:
同步衝洗完畢,轉入氣衝混合。氣衝混合時,由(yóu)混(hún)床下部通入氮(dàn)氣或
無油壓縮空氣,攪拌混床內的陰、陽(yáng)離子交換樹脂(zhī),使其混合。氣衝混合時間(jiān)約15分鍾。
七、注水:
氣衝混合(hé)完畢,快速上進水(shuǐ);同時打開排氣閥排氣,至排氣閥出水。排(pái)水1分鍾(zhōng)關排氣閥。
八、淋洗:
注水完畢,轉入淋洗。淋洗狀態(tài)與工作狀態相似,隻(zhī)是淋洗時,混床的出水電(diàn)阻率(lǜ)小於額定值時,需排放掉。淋洗時間約30分鍾。
【反滲透裝(zhuāng)置(zhì)(RO)停運的注意要點】
(1)日常(cháng)的停(tíng)運:也需(xū)低壓衝洗,直至排水濃度與進(jìn)水濃度大致相同,以防止濃水中微溶鹽的沉澱和濃差滲透(tòu)使膜(mó)失水而損壞。
(2)短期(qī)停運:通常是指一個月以內,每(měi)3天需進行0.5~1小時保護性運行。
(3)長期(qī)停運:通常是指一個月以上,每3天需(xū)進行0.5~1小時(shí)保護性運行。或配製18%甘油(冬季)、0.5~1%甲醛溶(róng)液,用HCl調節PH=5.5±0.5溶液予以封存。也可用0.15%異噻唑啉、1%亞硫酸氫鈉(nà)溶液,用HCl調節PH=5.5±0.5。
【工業用超純水的工藝大致分成以下幾種:】
1、采用離子交換樹脂製備超純(chún)水的傳統水處理方式,其(qí)基本工藝流程為:原水→砂炭過濾器→精密過濾器→原水箱→陽床→陰床→混床(chuáng)(複床)→純水(shuǐ)箱→純水泵→後置精密過濾器→用(yòng)水點
2、采(cǎi)用反滲透與(yǔ)混床進行(háng)組合的方式(shì),其基本(běn)工藝流程(chéng)為:原水→砂炭過濾器→精密過濾器→原水箱→反滲透設備→混床(複床)→純(chún)水(shuǐ)箱→純水泵→後(hòu)置精密過(guò)濾(lǜ)器→用水點
3、采用反滲透設備與電去離子(EDI)設備進行搭配的方式,這是一種製取超純水的最新工藝,也(yě)是一種環保,經濟,發展潛力(lì)巨大的超純水製備工藝,其基本工藝流程為:原水→砂炭過濾器(qì)→精密過濾器(qì)→原水箱→反滲透設備→電去離子(EDI)→純水箱→純水泵→後(hòu)置精密過濾器→用水點
超濾設備
(1) 超濾原(yuán)理
超濾是一(yī)種分離技術,能夠將溶液淨化(huà)、分離或者濃縮。超濾是介於微濾和納(nà)濾之間的一種膜過(guò)程,膜孔(kǒng)徑範圍(wéi)為(wéi)0.5µm(接近微濾)~1nm(接近納濾)。超濾的典型應用(yòng)是(shì)從溶液中分離大(dà)分子物質(如細菌)和膠體,通常(cháng)認為,所能(néng)分離的溶(róng)質相對分子質量下限為(wéi)幾千。超濾膜可視為多孔膜,其截留取決於膜的過濾孔徑和溶質的大(dà)小、形狀。溶劑的傳遞正比於操作壓力。
(2) 微濾納濾超濾預處理裝置(zhì)、井水河水石英砂活性碳過濾係統、混床超(chāo)純水EDI係統、鍋爐軟化(huà)水設備、超純水超濾裝置超濾膜的類型
超濾膜是多孔的,但與微濾膜相比,其結構更具有不對稱性,這種不對稱(chēng)膜包括(kuò)一個很薄的皮層(一(yī)般(bān)
按製(zhì)膜材料分類,超濾膜可分為有(yǒu)機膜(mó)和無機膜。
按(àn)膜的外形特征可將(jiāng)超濾膜分為:平板膜、管式超濾(lǜ)膜,內徑>10nm、毛細管(guǎn)式超濾膜,內徑0.5~10.0nm、中空纖(xiān)維超濾膜,內徑(jìng)
(3)製膜材料 可用於製造超濾(lǜ)膜的材料很多,分為有機高分子材料和無機材料(liào)兩大類。
①有機高分子材料
纖維素酯類:主要有二醋(cù)酸(suān)纖維素(CA),三醋酸纖維素(CTA),混合纖維素(CACN)等。這類材料製造的超濾膜親水性好、成孔性好,材(cái)料來源廣泛、穩定,成本較低。
【反滲透水處理的工(gōng)作原理及優點】
反滲透是目前高純水製備(bèi)中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分(fèn)離對(duì)象是溶液中的離(lí)子範圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超(chāo)過濾(UF)、微孔膜過濾(lǜ)(MF)和(hé)電滲析(ED)技術(shù)都屬於(yú)膜分離技術。
反滲透技(jì)術是當今*********和(hé)最節能有效的膜分離技術。其原(yuán)理(lǐ)是在高於溶液滲透壓的作(zuò)用下,依據其他物質(zhì)不能透過半透膜而將(jiāng)這些物質和水分離開來。由於反滲透膜的膜孔(kǒng)徑非(fēi)常小(xiǎo)(僅為10A左右),因此能夠有效地去除(chú)水中的(de)溶解(jiě)鹽(yán)類、膠體、微生物、有機物等(去除率高達97-98%)。係統(tǒng)具(jù)有水質好、耗(hào)能低、無汙染(rǎn)、工藝簡單、操作簡便等優點。
反滲透(tòu)技(jì)術通常用(yòng)於海水、苦鹹水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫藥工業、化學工業(yè)的提純、濃縮、分離等方麵。此(cǐ)外,反滲透技術應用於(yú)預除鹽處(chù)理也取得較(jiào)好的(de)效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕鬆90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因(yīn)此(cǐ),不(bú)僅節約費用,而且還有利於環境(jìng)保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子(zǐ)交換樹脂的汙染,延長使用壽命都有著良好的作用。
反滲透是目前高純水製備中應用最(zuì)廣泛的一種脫(tuō)鹽技術(shù),它(tā)的分(fèn)離(lí)對象是溶液中的離子範(fàn)圍和分子(zǐ)量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(lǜ)(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技(jì)術都屬於膜分離技術。
近30年來,反滲透、電滲析,超(chāo)過(guò)濾和膜過濾已進入工業應用,發展很快,在(zài)半導體、集成電(diàn)路製造工(gōng)藝中、食品(pǐn)、醫藥工業中,通常將反滲透作為高純水製備中的脫鹽,超過濾則多作(zuò)為製(zhì)水係(xì)統的後處理,膜過濾則用(yòng)於水處理(lǐ)的預處理(lǐ)和後處理,用於過濾微粒和細菌。
【工作原(yuán)理:】
反滲透設備(bèi)的(de)係統除鹽率一般為(wéi)98-99%.這樣的除鹽率在大部(bù)分情況(kuàng)下是可以滿足要求的.在(zài)電子工業、超高壓鍋爐補給水、個別的製藥行業對(duì)純水的要(yào)求可能更高。此時單級反(fǎn)滲透設備就不能滿足(zú)要求。
滲透現象在自然界(jiè)是常(cháng)見的,比如將一根黃瓜放入鹽水(shuǐ)中,黃(huáng)瓜就會因失水(shuǐ)而變(biàn)小。黃(huáng)瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程(chéng)。如果用一個隻有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部(bù)分,在隔(gé)膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度(dù)。過一段時間就可以(yǐ)發現純水液麵(miàn)降低了,而鹽(yán)水的液麵升高(gāo)了。我們把水分子透過(guò)這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做(zuò)滲透現象。鹽水液麵升高不是無止境的,到了一定高度就會達(dá)到一個平衡點。這時隔膜兩端液麵差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相(xiàng)關。