第四章-反渗透工艺过程设计-PPT.ppt
《第四章-反渗透工艺过程设计-PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章-反渗透工艺过程设计-PPT.ppt(59页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第四章 反渗透工艺过程设计反渗透工艺过程设计反渗透工艺过程设计预处理工艺设计预处理工艺设计反渗透膜元件的组装数量反渗透膜元件的组装数量设计案例分析设计案例分析2反渗透反渗透压力压力水流方向水流方向水流方向水流方向半透膜半透膜浓溶液浓溶液稀溶液稀溶液 渗透渗透第一节第一节 反渗透技术基本原理反渗透技术基本原理氢键氢键优先吸附优先吸附溶解扩散溶解扩散3反渗透膜元件:反渗透膜元件:组成工艺流程的最小单位组成工艺流程的最小单位进水进水离子离子浓水浓水产水产水 水流水流高压泵高压泵浓水浓水产品水产品水进水进水反渗透基本流程反渗透基本流程4工艺过程设计工艺流程及特征方程工艺过程设计工艺流程及特征方程分段式
2、工艺流程分段式工艺流程分级式工艺流程分级式工艺流程膜分离处理工艺中段和级概念的区分膜分离处理工艺中段和级概念的区分5基本公式基本公式回收率回收率(%)=盐透过率盐透过率(%)=脱盐率脱盐率(%)=100 盐透过率盐透过率()产水流量产水流量进水流量进水流量x 100产水含盐量产水含盐量进水含盐量进水含盐量x 1006第二节第二节 膜的基本性能膜的基本性能化学稳定性和分离透过特性化学稳定性和分离透过特性膜的物化稳定性的主要指标有:膜材料、膜的物化稳定性的主要指标有:膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的用的pH值范围以及对有机溶剂等化学药值范围以及对有机
3、溶剂等化学药品的抵抗性,有时尚需说明对某些物质,品的抵抗性,有时尚需说明对某些物质,如水中游离氯或氧化性物质的最高允许如水中游离氯或氧化性物质的最高允许浓度。浓度。膜的分离透过性的主要指标是:脱盐率、膜的分离透过性的主要指标是:脱盐率、产水率。产水率。71.膜性能表示法膜性能表示法Qw=Kw(P-)A/T式中:式中:Qw产水量产水量Kw系数系数P膜两侧的压差膜两侧的压差渗透压渗透压 A 膜面积膜面积T 膜厚度膜厚度 Kw与膜性质及水温有关,与膜性质及水温有关,Kw越大,说明膜的透水性能越好。越大,说明膜的透水性能越好。对于一张给定的膜,可以推导出产水量的计算公式:对于一张给定的膜,可以推导出产
4、水量的计算公式:8大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点9盐透过量的计算公式:盐透过量的计算公式:Qs=Ks*C*A/T式中:式中:Qs盐透过量盐透过量 Ks系数系数c膜两侧盐浓度差膜两侧盐浓度差A 膜面积膜面积T 膜厚度膜厚度 Ks与膜性质、盐的种类及水温有关,与膜性质、盐的种类及水温有关,Ks越越小,说明膜的脱盐性能越好。小,说明膜的脱盐性能越好。10从以上两式可以看出,对膜来说从以上两式可以看出,对膜来说Kw大大Ks小则小则膜质量较好。相同面积和厚度的产水量与净膜质量
5、较好。相同面积和厚度的产水量与净驱动压力成正比,盐透过量只与膜两侧溶液驱动压力成正比,盐透过量只与膜两侧溶液浓度成正比,而与压力无关。浓度成正比,而与压力无关。Qw=Kw(P-)A/TQs=Ks*C*A/T112.反渗透膜的化学材料反渗透膜的化学材料醋酸纤维膜醋酸纤维膜CA芳香聚酰胺复合膜芳香聚酰胺复合膜CPA12醋酸纤维素膜醋酸纤维素膜CA 从化学上讲,醋酸纤维素膜是一种羟基聚合物,它一般是从化学上讲,醋酸纤维素膜是一种羟基聚合物,它一般是用纤维素经酯化生成三醋酸纤维,再经过二次水解成一、二、用纤维素经酯化生成三醋酸纤维,再经过二次水解成一、二、三醋酸纤维的混和物。作为膜材料的醋酸纤维素中的
6、乙酰基含三醋酸纤维的混和物。作为膜材料的醋酸纤维素中的乙酰基含量越高,脱盐性能越好,但产水量越小。量越高,脱盐性能越好,但产水量越小。耐污染,用于污染密度指数(耐污染,用于污染密度指数(SDI)较高的地方)较高的地方 醋酸纤维是一种酯类,会发生水解,水解的结果将降低乙醋酸纤维是一种酯类,会发生水解,水解的结果将降低乙酰基的含量,使膜的性能受到损害,同时膜也更易受到生物的酰基的含量,使膜的性能受到损害,同时膜也更易受到生物的侵袭。侵袭。醋酸纤维素膜的水解还与醋酸纤维素膜的水解还与pH值有关。为增加膜的使用寿值有关。为增加膜的使用寿命,一般控制原水的命,一般控制原水的pH在在5-6之间。之间。13
7、芳香聚酰胺复合膜芳香聚酰胺复合膜CPA 从结构来讲,复合膜是若干层薄皮的从结构来讲,复合膜是若干层薄皮的复合体,此膜的最大特点是抗压实性较复合体,此膜的最大特点是抗压实性较高、透水率较大和盐透率较小。通量高,高、透水率较大和盐透率较小。通量高,脱盐率高,操作压力低,耐生物降解,脱盐率高,操作压力低,耐生物降解,操作操作pH范围宽(范围宽(2-11)不易水解,脱有)不易水解,脱有机物都较好,但不耐游离氯,易受到机物都较好,但不耐游离氯,易受到Fe、Al和阳离子絮凝剂的污染,污染速度较和阳离子絮凝剂的污染,污染速度较快。快。14复合膜与醋酸纤维膜的性能比较复合膜的化学稳定性较好,而醋酸纤维膜将会发
8、生水解。复合膜的化学稳定性较好,而醋酸纤维膜将会发生水解。复合膜的生物稳定性好,复合膜不受生物侵袭,而醋酸纤维膜易复合膜的生物稳定性好,复合膜不受生物侵袭,而醋酸纤维膜易受微生物的侵袭。受微生物的侵袭。复合膜的输性能好。即复合膜的输性能好。即Kw大而大而KS小。小。复合膜在运行中不会被压紧,因此产水量不随使用时间改变;而复合膜在运行中不会被压紧,因此产水量不随使用时间改变;而醋酸纤维膜在运行中会被压紧,因而产水量下降。醋酸纤维膜在运行中会被压紧,因而产水量下降。复合膜的脱盐率不随时间而改变;而醋酸纤维膜由于会发生水解,复合膜的脱盐率不随时间而改变;而醋酸纤维膜由于会发生水解,脱盐率将会不断下降
9、。脱盐率将会不断下降。复合膜由于复合膜由于Kw大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量是醋酸大,其工作压力低,反渗透给水泵用电量是醋酸纤维膜给水泵用电量的一半。纤维膜给水泵用电量的一半。醋酸纤维膜的使用寿命一般仅为醋酸纤维膜的使用寿命一般仅为3年,而复合膜年,而复合膜 的使用寿命大于的使用寿命大于三年。三年。复合膜的缺点为抗氯性较差,价格较贵。复合膜的缺点为抗氯性较差,价格较贵。153 反渗透膜元件构造反渗透膜元件构造16集水管膜浓水膜透过水原水流道网原水透过水流道网原水膜元件的结构示意图17反渗透卷制图反渗透卷制图反渗透膜袋反渗透膜袋浓水网浓水网淡水网淡水网18反渗透膜剥面图反渗透膜剥面图膜元件
10、端板给水产水流向(透过膜后)淡水网反渗透膜产水膜封口浓水网产水浓水产水中心管19无机盐、糖类、氨基无机盐、糖类、氨基酸、酸、BOD、COD等等水、溶剂水、溶剂压力差压力差脱除溶液中的盐脱除溶液中的盐类及低分子物类及低分子物反渗透反渗透蛋白质、各类酶、细菌、蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子病毒、乳胶、微粒子溶剂、离子溶剂、离子和小分子和小分子压力差压力差脱除溶液中的胶脱除溶液中的胶体、各类大分子体、各类大分子超超 滤滤悬浮物、细菌类、微悬浮物、细菌类、微粒子粒子水、溶剂水、溶剂和溶解物和溶解物压力差压力差多孔膜、溶液的多孔膜、溶液的微滤、脱微粒子微滤、脱微粒子微微 滤滤被截留物质被截留物
11、质透过物质透过物质分离驱动力分离驱动力膜的功能膜的功能膜的种类膜的种类主要膜分离过程主要膜分离过程(膜孔尺寸和透过原理有区别)(膜孔尺寸和透过原理有区别)要去除无机盐要去除无机盐TDS应用应用OR注:根据不同的需求来选择处理工艺注:根据不同的需求来选择处理工艺20给水V型圈浓水产水膜外壳膜元件4 反渗透组装图反渗透组装图21某个某个某个某个CPACPA反渗透膜元件的进水条件反渗透膜元件的进水条件反渗透膜元件的进水条件反渗透膜元件的进水条件最高使用温度:最高使用温度:45最大给水浊度:最大给水浊度:4.0ppm允许游离氯:允许游离氯:0.1ppmPH范围:范围:连续运行:连续运行:3-10 短时
12、运行:短时运行:2-11最大给水流量:最大给水流量:17.0m3/h给水最大给水最大SDI值:值:4.0单个膜元件回收率:单个膜元件回收率:15%*根据进水要求来合理安排根据进水要求来合理安排根据进水要求来合理安排根据进水要求来合理安排RORO的预处理系统的预处理系统的预处理系统的预处理系统第三节第三节 预处理工艺设计预处理工艺设计各项进水指标对设备安全运行的意义各项进水指标对设备安全运行的意义1.1.余氯余氯余氯余氯2.铁(铁(Fe)3.3.颗粒物质、颗粒物质、颗粒物质、颗粒物质、SDISDI和浊度和浊度和浊度和浊度4.4.有机物、油和脂有机物、油和脂有机物、油和脂有机物、油和脂5.5.细菌
13、细菌细菌细菌6.阻垢阻垢1.1.余氯余氯余氯余氯l醋酸纤维膜要求给水中含有残余氯,可防止细菌滋生,但含醋酸纤维膜要求给水中含有残余氯,可防止细菌滋生,但含氯量过高会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为氯量过高会破坏膜,最大允许连续余氯的含量为1毫克毫克/升。升。l复合膜抗氯性差,一般不允许余氯,采用加氯杀菌后,需加复合膜抗氯性差,一般不允许余氯,采用加氯杀菌后,需加亚硫酸氢钠或经活性炭过滤消除余氯。亚硫酸氢钠或经活性炭过滤消除余氯。l使用亚硫酸氢钠除余氯的反应如下:使用亚硫酸氢钠除余氯的反应如下:Na2S2O5+H2ONaHSO3 NaHSO3+HCLOHCL+NaHSO4 l理论上理论上1.34
14、公斤的公斤的Na2S2O5可以去除可以去除1公斤余氯,但在有溶解公斤余氯,但在有溶解氧的情况下,对苦咸水去除氧的情况下,对苦咸水去除1公斤余氯需投加公斤余氯需投加3公斤公斤Na2S2O5。Na2S2O5在干爽条件下储存,有效期为在干爽条件下储存,有效期为4-6个月,溶液的有效个月,溶液的有效期与浓度变化有关。期与浓度变化有关。溶液浓度(重量溶液浓度(重量%)2%10%20%30%最长有效期最长有效期 3天天 1星期星期 1月月 6月月l使用活性炭过滤清除余氯的反应如下使用活性炭过滤清除余氯的反应如下:C+2CL2+2H2O4HCL+CO2 2.2.铁(铁(铁(铁(FeFe)l当RO给水在进行氯
15、化及脱氯工程中,或在水中溶解氧含量高于5毫克/升时水中的2价铁离子转化为3价铁离子,生成不溶于水的胶体物质,对反渗透造成污染。即使水中SDI值小于5、铁离子含量小于0.1毫克/升,仍可能发生铁的污染问题。l铁的氧化速度取决于铁含量、水中的溶解氧浓度和PH值,其关系如下:氧含量(毫克/升)PH 允许铁含量(毫克/升)0.5 7.0 0.05l降低RO给水中铁的含量可以采用曝气-锰砂过滤的方法完成。3.3.颗粒物质、颗粒物质、颗粒物质、颗粒物质、SDISDI和浊度和浊度和浊度和浊度 不允许大于5微米的颗粒进入高压泵及反渗透器,这点必须确保,以免破坏设备。一般在高压泵前安装5微米过滤器,再微过滤器前
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 反渗透 工艺 过程 设计 PPT
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。