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我國反滲透膜研究起(qǐ)步較晚,正處於試驗研究階段。目(mù)前還沒(méi)有商業化的空(kōng)纖維反滲透膜構(gòu)件。市場上的反滲透膜主要是采用界麵聚合(hé)法(fǎ)製備的全芳香聚酰胺。
1、海水和苦鹹水淡化
如今,水資源短缺已成為一個世界性的問題,在(zài)人們的生活和經濟增長中發揮著重要作用。調查顯示,世界上每人每年的淡水供應量為7000立方米。然而,隨著人口的(de)增加和水汙染的加劇,人們不得不深入思(sī)考。作為緩解水(shuǐ)資源短缺的有效途徑,利用反滲透技術是淡化海水和苦(kǔ)鹹水的途(tú)徑。
(1)海水淡化
根據海水淡化技術的類型,蒸餾和反滲透是目前常(cháng)見(jiàn)的技術方(fāng)法。反滲透技術(shù)具有經濟投資少、消耗低、時間短的特點,優於蒸餾技術。近年來(lái)得到了廣泛的推廣(guǎng)和應用,目前較大的(de)反滲透海(hǎi)水淡化廠家產(chǎn)水範圍為3.3×105m3/d。
隨著反滲透膜、泵效率和能量回(huí)收的(de)轉變,其能耗降(jiàng)至8.0kW.h.m-3;21世紀,隨著科技的進步,海水反滲透消耗降至2.0kW.h.m-3.自製反滲透海水(shuǐ)淡化係統,水通量為102m3/h,反滲透單元消耗1.85kW.h.m-3。
(2)苦鹹水淡化
正常情況下,苦鹹水的鹽含量為1000-15000mg/L天然水、地麵水和天然井水。由於鹽含量過高,不能直接(jiē)用於農業加工和(hé)生活用水,經過淡化後應用於(yú)生產和生活用水。研究發現,超(chāo)濾膜和反滲透膜的苦鹹水含鹽量為4010-4500mg/L,用於進水CODMn、總硬度(dù)、CL-、溶(róng)解固體去除率大於95%、98%、94%、97%,其他(tā)出水指標,如硫酸根(gēn)、硝酸鹽(yán)含量高於規定的飲用水標準。
因為水中的反(fǎn)滲透裝置也去除了人體必需的微量元素鈣、鎂和氟,會導致骨潰瘍和齲齒。飲用時,可添加(jiā)鈉離(lí)子、鉀離子、鎂離子、氯離子(zǐ)、硫酸根礦物質(zhì)等微量元素,以確保人體的需要。
1.反滲透與傳統水消毒的區別
傳統的(de)飲用(yòng)水(shuǐ)處理使用氯(lǜ)氧化物,通過混凝沉澱過濾氯消毒(dú)過程。在這一傳統過程中,混凝劑的用量很難控製,氯消毒也會(huì)產生有毒的氯甲烷。
反滲透淨化不僅可(kě)以去除水中的有毒、有機和無機汙染,而且可(kě)以確保完全消毒,在資本設(shè)置和(hé)運營成本方麵可以與傳統方式競爭。近年來,反滲透淨化飲用水在(zài)我國得到了廣泛(fàn)的應用。
2.反滲(shèn)透技術概(gài)述
反滲透是20世紀60年代發展起來的一種新型(xíng)薄膜分離技術,它依靠反滲透在壓力下將溶劑與溶質分離。要了解反滲透法的(de)除鹽原理,首先(xiān)要了解“滲透”的概念,滲透是一種物理現象。
當兩種含有不同濃度鹽的水分與半滲透膜分離時,會發現含鹽量較少的水分會通過膜滲入含鹽量較高的水分,而含鹽量不會滲透,從而逐漸將兩側的含鹽濃(nóng)度融合到平等。但如果在含鹽量高的水側施加壓力,也可以停止上述滲透,此時的(de)壓力稱為滲透壓力。如果壓力增加,水可以向相反的方向滲透,留下鹽。
因此,反滲透除鹽原理是在含鹽量高的水(如原(yuán)水)中施加比(bǐ)自然滲透壓力更大的壓力,使滲透朝相反的方向進行,將原水中的水分子壓入膜的另一側,變成清水,從而達到去除(chú)水中鹽的目的,這就是反滲透除鹽原理。
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