石家庄回收反渗透膜 反渗透膜回收

反渗透膜分离机理模拟
由于实验技术方面的困难，通常人们很难从原子水平上搞清楚其微观结构，以及水分子和离子渗透过膜的机理，这就使得聚合物单体化学结构的选择或是聚合过程的优化变得有些盲目，所以有学者将分子动力学模拟的方法应用到了反渗透膜的研究中。Gao等的模拟结果表明了水分子和离子传导的自由能壁垒主要取决于孔口处的电负性以及孔内部的偶较。离子在较窄的孔道内会对水分子的传导起阻碍作用。而Harder等则通过一种新型的基于分子动力学的方法，模拟了间苯二胺和均苯**酰氯两种典型单体之间的界面聚合反应，以及水分子在所生成分离层中的渗透过程，后得出的扩散系数和渗透通量的理论值与实验结果具有相同的数量级。

反渗透分离技术应用于各个行业，如饮用水处理、医疗卫生行业、工业废水、市政污水处理和海水淡化等等。和我们行业息息相关的就是透析水处理系统所用的反渗透。下面笔者就从四个方面浅谈一下透析反渗透膜的性能。
01 反渗透膜历史
1-1反渗膜的发现背景：
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后，吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物无法饮用高盐分海水。经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水，而含有杂质及高浓缩盐分的海水则吐出，此即RO反渗透膜法的基本理论构架。
1-2 膜分离技术的发展史
图1 膜分离技术发展史
02 反渗透膜原理
2-1 反渗膜产水原理
反渗透膜工作原理，如图2：
图2 半透膜原理
相关名词：
a、半透膜：理论上只允许溶剂透过而不允许溶质透过的膜
b、渗透：渗透是指稀溶液中的溶剂（水分子）在渗透压的作用下透过半透膜进入浓溶液侧的溶剂（水分子）流动现象。
c、反渗透：若在盐水一侧施加一个大于渗透压的压力时，纯水的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从盐水侧向纯水一侧流动，这一过程称为反渗透
2-2 反渗透膜结构
反渗膜片结构：支撑基料（无纺布）、 多孔聚砜层、分离层（芳香族聚酰胺材料）。膜元件（图3）：将反渗透膜片、集水格网、产水格网、产水中心管等用胶剂等组装在一起，实现进水与产水分开的反渗透过程的小单元称为膜元件。
图3 反渗透膜的基本结构
产水原理：集水在压力驱动下通过集水格道到达膜分离层的表面，产水渗透或穿过膜表面进入产水通道，收集到中心管内得到反渗水

膜元件的标准脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率
膜元件标准脱盐率为膜元件生产厂家在标准条件下所测得的脱盐率，如CPA2在标准条件下的脱盐率为99.2％(平均脱盐率为99.5％)，CPA3在标准条件下的脱盐率为99.6％(平均脱盐率为99.7％)。
膜元件实际脱盐率为膜元件在实际使用时所表现出来的脱盐率，实际脱盐率有时会比标准脱盐率高，但更多情况下要比标准脱盐率低，这是由于标准测试条件与实际使用条件完全不同。在标准测试条件下，其标准测试溶液为氯化钠溶液，膜元件标准脱盐率表现为对氯化钠的脱除率。在实际使用条件下，由于水中各种离子成分不同，温度、平均水通量选取值、系统回收率等均不同于标准测试条件，而这些因素均会影响到膜元件的脱盐率。
系统脱盐率为整套反渗透装置所表现出来的脱盐率，同样由于使用条件与标准条件不同，系统脱盐率有别于标准脱盐率，同时由于反渗透装置一般均串联多根膜元件，而装置中每根膜元件的实际使用条件均不同，故系统脱盐率也有别于膜元件实际脱盐率，对于只有1支膜元件的装置，系统脱盐率才等于膜元件实际脱盐率。
要预测系统脱盐率的简单的办法就是通过膜元件生产厂家的计算软件进行实际计算。
了解了膜元件标准脱盐率、实际脱盐率与系统脱盐率之间的关系之后，在设计反渗透装置、给用户提供系统性能担保、验收反渗透装置或者评定膜元件性能时，一定要根据系统实际脱盐率来进行，而不能以膜元件标准脱盐率来进行。

反渗透系统包括原水的预处理、反渗透装置、后处理三部分。RO系统对原水的预处理有它特定的要求。由于原水的种类繁多，其成分也非常复杂，针对原水水质情况及RO系统回收率等主要工艺设计参数的要求，选择合适的预处理工艺系统，减少对RO膜的污堵、结垢，防止RO膜脱盐率、产水率的降低，尤其是针对目前水源日趋匮乏、水质日趋恶化，选择一个正确的预处理系统，将直接影响整个水处理系统的功能。众所周知，RO系统运行失败，多数情况是由于预处理系统功能不完善造成的。为了确保反渗透过程的正常进行，必须对原水进行严格的预处理。