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纯净水设备反渗透膜浓差极化的危害

反渗透系统是中小型全自动超纯水处理设备不可或缺的一个重要环节,但是反渗透系统也存在着一个隐患,反渗透膜在处理运行的过程中,液体分子透过膜元件之后,膜表面的含盐量会逐渐增加,从而形成较高的浓水层,此层会与水流形成很大的浓度梯度,这种现象就是膜的浓差极化。

一、反渗透膜浓差极化的危害

1、由于膜元件表面浓度高,因而相应的压力就会随之升高。渗透压力升高之后,原来的运行条件发生变化,导致产水量下降,想要达到原定产水量,就需提高给水压力。

2、膜元件界面浓度升高,易结垢的物质增加了沉淀的速度,加速了膜污染现象的发生,造成膜性能下降。

3、采取盐扩散脱离加仑膜表面方式应对形成的浓度梯度,但是胶体物质扩散要比盐分扩散速度慢数千倍,浓度极化是导致反渗透膜元件交替污染的重要原因之一。

4、浓差极化会促使盐水的渗透压加大,从而导致反渗透所需压力持续加大。另外还有可能引起难溶盐在膜表面的析出。

二、浓差极化消除措施

1、增高流速法

首先可以采用化工上常用的增加骚动的措施。也就是设法加大流体流过膜面的线速度。减少流体停留的时间,增加中小型全自动超纯水处理设备中流体的速度来减小溶质的吸附时间,流速增大溶质不易吸附。

2、填料法

如将29~100um的小球放入被处理的液体中,令其共同流经反渗透系统以减小膜边界层的厚度而增大透过速度。小球的材质可用玻璃或甲基丙烯酸甲酯制作,此外对管式反渗透系统来说,也可向进料液中填加微型海绵球,不过,对板框式和螺旋卷式膜组件而言,加填料的方法是不适宜的,主要是因为有将流道堵塞的危险。

3、脉冲法

在水处理设备流程中增设一脉冲发生装置,脉冲振幅和频率不同,一般振幅越大或频率越高,透过的流速也越大。在所有测试装置中广泛应用搅拌器,经验表明传质系数与搅拌器的转数成直线关系。

4、装设湍流促进器

湍流促进器是指可强化流态的多种障碍物,例如对管式组件而言,内部安装螺旋挡板。对板式或卷式的膜组件可内衬网栅等物以促进湍流,这种湍流促进器效果非常好。

5、加分散阻垢剂

为了防止水处理设备中反渗透膜结垢,加入硫酸或盐酸调节PH值,但是由于酸系统腐蚀和泄露让操作者感到麻烦,因此一般加入分散阻垢剂维持水处理系统正常运行。

6、搅拌法

是目前应用广泛,特别是在测试装置中必定使用的一种方法,其主要做法是在膜面附近增设搅拌器,也可以把装置放在磁力搅拌器上回转使用。实验表明,传质系数与搅拌器的转数成直线关系。


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