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純水設備反滲透膜產水量與脫鹽率的影響因素

來源:蘭州純水設備??????2024/4/23 10:55:56??????點擊:

蘭州純水設備http://www.604989.com/】大家對于“壓力越高,產水量越大”、“溫度每上升1℃,產水量變化3%”耳熟能詳,但深究其原因,未必知曉。

壓力是影響產水量的直接因素,產水量與膜的工作壓力基本成正比,因為壓力的增大直接提高了水過膜的直接動力,使得產水量直線上升,這點好理解。但是壓力對于脫鹽率的影響不一樣,隨著壓力增大脫鹽率的變化相對平緩,為什么?這里我們提一個有意思的問題:脫鹽率到底為什么會隨著壓力上升?

有更多的鹽被截留了嗎?實際上并沒有,在一定壓力范圍內,進水壓力基本不影響鹽透過量。但壓力增大,產水量上升,稀釋了反滲透水的含鹽量,被動引起脫鹽率上升。

但隨著壓力繼續增大,膜兩側的鹽濃度差加大,達到一定壓力時,透過膜的鹽分在濃差極化作用下必然增加,一定程度上抵消了產水量上升帶來的稀釋作用,產水含鹽量不再降低,脫鹽率趨于穩定。

什么是濃差極化?

純水設備反滲透分離過程中,水分子透過后,膜表面的含鹽量增大,從而形成高濃度的濃水層,此層會與水流形成較高的濃度梯度,這種現象稱為膜的濃差極化。濃差極化增大了膜兩側的滲透壓, 在同等壓力下,系統的凈驅動力減小,水通量下降。同時,由于濃差極化現象增大了膜兩側的鹽濃度差,鹽通量將上升,系統性能持續下降。

②溫度

溫度與反滲透可謂是相愛相殺,一到冬天多么能打的RO膜都要蔫下來。實際上進水溫度沒有直接影響反滲透膜的性能,而是影響了水的粘度:水溫升高,水的粘度降低,膜的滲透流率上升,產水量也會隨之升高。

著名的3%理論從何而來?小編找到了公式:膜的滲透流率受溫度校正系數TFC影響,溫度每增加1℃,TFC*1.03倍,膜滲透流率上升3%。

P2=P1×TFC

TFC = (1.03)(t1-t2)

在圖中大家同樣看到,溫度上升,膜的脫鹽率下降了。這是因為隨著溫度的升高,溶質的傳質系數變大,通俗來講就是鹽擴散得更快了,此時必然會引起脫鹽率下降。

溫度對膜產水量的影響非常大,一般來RO膜的出廠標稱產水量是針對25℃而言的,在購買水處理時,這就變成了“文字游戲”。例如:同樣是2400L/h的水處理設備,25℃的2400產水與10℃的2400產水那可完全不是一個概念哦。

③進水濃度

進水含鹽量越大,進水側滲透壓越高,這會減少膜兩側水的壓力差,直接驅動力減小導致產水量下降。同時進水濃度越大,膜兩側的濃度差加大,透過膜進入產水側的鹽會增多,導致了脫鹽率下降。

④進水pH

進水的pH值不影響純水設備反滲透膜的產水量,但會對脫鹽率有較大的影響。PH是如何影響RO膜脫鹽率的呢?自然界中CO2可部分溶解于水,這是一個可逆化學反應。

酸性條件下,水中的CO2以氣體的形式存在,堿性條件下,以碳酸根、碳酸氫根離子的形式存在。

反滲透膜對于一價/二價離子清除率較高,即堿性條件下形成的離子更容易被清除。但偏酸的時下,CO2氣體卻能夠直接穿過膜。所以進水pH值越高,反滲透膜的脫鹽率越高。pH值特別高的時候,RO膜容易結垢,脫鹽率反而會下降。GB5749-2022《生活飲用水衛生標準》中規定自來水的pH6.58.5之間。

⑤回收率

增加系統回收率時,膜壓力升高,產水量升高,同時會導致反滲透膜表面溶質濃縮,即鹽濃度增加,透過膜的鹽更多,脫鹽率下降,同時一旦鹽濃度過高,超過其溶解度,RO膜就會結垢,嚴重影響膜的性能與使用壽命。純水設備,實驗室純水設備蘭州純水設備。 

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