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压力大于渗透压力时反渗透脱盐的流向就会逆转

当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,反渗透脱盐的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。
  这个问题太深奥了,至今科学家们都无法完全明确解释。其实把反渗透现象理解清楚就可以。
反渗透脱盐在电力行业中的应用
由于电力行业中电厂锅炉需用电导率<0.2μS/cm(电阻率>5MΩ.cm),SiO2<0.002mg/L的补给水,而二级反渗透出水电导率一般大于1μS/cm,故反渗透在电力行业一般用于锅炉补给水的预脱盐(一级脱盐)处理(见图1)。
反渗透在电力行业的应用工艺
(1)反渗透+电去离子脱盐系统
反渗透+电去离子(RO+EDI)
反渗透脱盐系统是20世纪末发展起来的一种用于水处理的新型脱盐系统。该脱盐系统出水电导率一般为0.057~0.067μS/cm(电阻率为15~17.5MΩ.cm),系统出水水质完全满足电厂锅炉补给水的要求,是一种环保型的脱盐系统。与传统离子交换相比,具有出水水质稳定、连续生产、使用方便、无人值守、不用酸碱、不污染环境、占地面积小、运行经济等优点。
由于RO+EDI脱盐系统具有一系列的优点,自从1986年EDI技术工业化以来,全世界已安装近2000套RO+EDI脱盐系统,尤其在制药、半导体、电力和表面冲洗等工业中得到了很大发展,同时在废水处理、饮料及微生物等领域也得到了广泛的应用。目前,国内已有近百套RO+EDI脱盐系统装置在运行,个别电厂也已开始试用。在电力行业,RO+EDI脱盐系统极具发展前途,随着EDI设备的发展及投资费用的降低,该脱盐系统必将成为电厂锅炉补给水脱盐系统的主流。反渗透技术也将成为其他技术不可替代的一种预脱盐技术。
(2)反渗透脱盐+混合离子交换脱盐系统
反渗透技术在反渗透+混合离子交换脱盐系统中的应用,起初是在电厂锅炉补给水离子交换脱盐系统改造中引入的。自从1934年发明离子交换树脂以来,离子交换技术就被应用到纯水制备方面,采用离子交换法可制得水质接近理论纯水的超纯水(电导率为0.055μS/cm,电阻率为18.2MΩ.cm)。但离子交换法却带来了树脂再生时产生的废酸碱造成的环境污染。反渗透技术的引入,使得废酸碱排放量与单用离子交换脱盐系统相比减少了90%,这是
反渗透脱盐技术的一大进步。但近年来随着反渗透设备投资费用的降低,特别是1998年以后,国内大批电厂在原有离子交换脱盐系统改造中引入了反渗透技术,且有一种盲目跟上的趋势。笔者认为,反渗透技术的引入应结合本地区的水资源状况,原水水质特点并考虑制水成本,方可取得好的效果和收益。
控制反渗透膜结垢的三种主要方法:离子交换软化法、加酸法和加阻垢剂法.特别是对离子交换软化法和加阻垢剂法两种方法,从初期投资、
反渗透脱盐运行经济性、操作复杂程度、环境污染、水质适应性等方面进行了对比分析后,提出了地下水反渗透脱盐,只要其浓水郎格利尔指数(LSI)小于2.5,设计时选择适当的阻垢剂,可防止反渗透膜结垢的新观点.采用该法设计,系统不但设备简单,投资省,而且运行费用低,操作简易.为了验证地下水反渗透脱盐加阻垢剂防止膜表面结垢的可靠性,在四川省金路树脂有限公司40m<'3>/h纯水装置上进行了工业试验,停用装置中的软化器,在给水中加入MDC220阻垢剂,同时加入微量盐酸调节给水pH.实验结果表明,当浓水LSI=2.3时,在给水中加入3PPM的MDC220阻垢剂,加酸调节给水pH=7.2,完全可以防止反渗透膜表面结垢.该文还详细阐述了四川省金路树脂有限公司60m<'3>/h纯水装置项目的反渗透脱盐设计,重点论述了难溶盐结垢的判断方法,朗格利尔指数的计算,阻垢剂的阻垢机理,在此基础上对项目进行了设计优化,选用Flocon260阻垢剂防止反渗透膜表面结垢,与离子交换软化法比,工艺先进、操作简单,可节省设备投资27万元.2002年12月,60m<'3>/h纯水装置投入使用后,运行一直正常.每吨纯水消耗阻垢剂费用0.26元,采用离子交换软化法的40m<'3>/h纯水装置,每吨纯水耗盐费用0.79元,按此推算一套60m<'3>/h纯水装置每年可减少运行费用27.48万元,按膜的设计使用寿命三年计算,共节约运行费用82.44万元,经济效益十分明显.

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