反渗透纯水机是一种高效节能技术,将进料中的水和离子分离,达到纯化和浓缩的目的,无相变。一般不需加热。工艺过程简单,能耗低,操作和控制容易,使用范围广。反渗透膜只允许特定物质通过,其他物质部分或全部被截留。膜的溶质分离和渗透水通量取决于所选择的膜材料、膜制备方法、膜的结构。
反渗透是在压力1~10MPa下,截留组分为0.1~1nm小分子溶质,使溶液中的水通过反渗透膜,达到分离、纯化、提取、浓缩的目的,它可有效地去除有机物、胶体、病毒、细菌。净化工艺被破坏时,仅降低了装置的出水量,净化效果未变。目前,
反渗透纯水机膜组件的生产已相当成熟,膜的脱盐率高达99.3%,透水量大大增加,抗污染、抗氧化能力加强,设备的运行管理较为简单;膜性能的提高,高压泵和能量回收装置的效率也不断提高。
反渗透中水的回收率在75%左右,同时脱除含氮化合物、氯化物和磷。使用时应有必要的预处理工艺,防止膜堵塞,可采用过滤、活性炭吸附等预处理工艺。RO膜按材料分,可分为由乙酸纤维或三乙酸盐构成的纤维素类膜和由多种化学聚合物形成的非纤维素类膜。按其结构分,可分为非对称结构膜和复合膜。RO膜所需的三个基本性质为:高透水率、对大多数水溶性组分的渗透性相当低及具有良好的成膜性能。
(1)膜分离的方向性 膜的致密表层与高压盐水接触,才能达到脱盐的效果,
反渗透纯水机压力越高,膜的透水量、拖延量越高;若是多孔支撑层与高压盐水接触,脱盐率明显下降,甚至不能脱盐,说明了膜的方向性,应用时不能反向使用。
(2)膜分离的选择性 膜对水中的离子和有机物的分离的选择性有几个特点:对有机物的分离性优于无机物;对电解质的分离性优于非电解质;气体容易通过膜,但对氨、*、硫化氢、氧气、二氧化碳等的去除率很低;对无机离子的去除率与离子状态中的水合数及水合离子的半径有关;对弱酸的去除率较低,如有机酸的去除率很低。
反渗透纯水机复合膜是由薄而致密的复合层与高孔隙的基膜复合而成的。复合层可选用不同的材质改变膜表层的亲和性,因而可以有效地提高膜的分离性与抗污染性;支撑层和过滤层可以做到孔隙率高,结构可随意调节,材质可与复合层相同或不同,因而,可以有效地提高膜的通量、力学性能和稳定性等。