脫鹽率反滲透技術(shù)簡介

反滲透（Reverse Osmosis）技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過濾技術(shù)。許多天然或人造的薄膜對于物質(zhì)的透過具有選擇性，當(dāng)鹽水與淡水被一層半透膜隔開時(shí)，只有水可以通過而水中鹽分卻不能通過。自然狀態(tài)下，淡水中的溶劑將穿過半透膜，向鹽水側(cè)流動(dòng)，鹽水側(cè)的液面會(huì)比淡水側(cè)的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓，滲透壓的大小決定于鹽液的種類，濃度和溫度，與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在鹽水側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，鹽水中的溶劑會(huì)向淡水側(cè)流動(dòng)，此時(shí)溶劑的流動(dòng)方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。利用反滲透的分離特性可以有效地除去水中的溶解鹽、膠體、有機(jī)物、細(xì)菌等雜質(zhì)，目前反滲透技術(shù)已廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。

脫鹽率=（總的給水含鹽量-總的產(chǎn)水含鹽量）/總的給水含鹽量×100%

有時(shí)出于方便的原因，也可以用下列公式來近似估算脫鹽率：

脫鹽率=（總的給水導(dǎo)電度-總的產(chǎn)水導(dǎo)電度）/總的給水導(dǎo)電度×100%

脫鹽率（rate of desalination）指的是在采用化學(xué)或離子交換法去除水中陰、陽離子過程中，去除的量占原量的百分?jǐn)?shù)。在實(shí)際應(yīng)用中一般是指反滲透系統(tǒng)對鹽的脫除率。

概括來說，影響反滲透設(shè)備脫鹽率的因素如下：

1、離子價(jià)數(shù)：脫鹽率隨著離子價(jià)數(shù)的增加而提高，二價(jià)、三價(jià)鹽的脫鹽率要高于單價(jià)鹽；

2、分子大?。好擕}率隨分子直徑的增加而提高；

3、原水溫度：原水溫度升高時(shí)，由于水的粘度降低脫鹽率提高；

4、原水濃度：原水濃度提高時(shí)，脫鹽率下降；

5、工作壓力：工作壓力提高時(shí)，脫鹽率有所提高但不明顯；

6、pH值：酸性條件下雖然膜不容易堵塞，但脫鹽率要有所下降；

7、溶解氣體：可溶解性氣體在游離狀態(tài)下容易滲透而不脫除CO₂、SO₂、O₂、Cl₂、H₂S等；

8、氫鍵趨勢：對于含有強(qiáng)氫鍵的化合物，脫除率很低，如水、酚和氨等（也正因此才實(shí)現(xiàn)脫除水中雜質(zhì)和溶解物而達(dá)到水與其他物質(zhì)分離的目的）；

9、有機(jī)物質(zhì)：水中的有機(jī)物對膜有污染作用，有機(jī)物越多膜的性能越易變壞；

10、水的硬度：水的硬度越高膜越容易堵塞，對于高硬度水應(yīng)先軟化處理，降低硬度再進(jìn)反滲透；

11、固體顆粒：固體顆粒對反滲透膜的危害極大，必須進(jìn)行預(yù)處理；

12、微生物：水中的微生物、細(xì)菌對膜有危害，必須進(jìn)行預(yù)處理；

13、氧化物：金屬氧化物進(jìn)入反滲透不能進(jìn)行自行清除，應(yīng)定期化學(xué)藥物清除。

脫鹽率高壓差導(dǎo)致脫鹽率下降

壓差升高同時(shí)往往伴隨著脫鹽率快速下降。在正常的流量下，壓差的上升通常是由于膜元件水流量通道的隔網(wǎng)進(jìn)入雜質(zhì)，污染物質(zhì)和水垢引起的，導(dǎo)致產(chǎn)水流量的下降。當(dāng)超過設(shè)定的給水流量時(shí)，也會(huì)發(fā)生過大的壓差，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)給水壓力提升過快，發(fā)生水錘壓差會(huì)很大，如果膜已經(jīng)被污染，特別是微生物污染，壓差也會(huì)增大。給水至濃水間的壓差表示的是水力阻力，與給水的流速、溫度有關(guān)，應(yīng)該保持產(chǎn)水和濃水有一定的流速。出現(xiàn)高壓差的可能性有：水垢、微生物污染、阻垢劑沉淀、過濾器過濾介質(zhì)漏、給水/濃水密封損壞。

脫鹽率在線化學(xué)清洗不合理

超純水設(shè)備在運(yùn)行中是不可避免被污染。預(yù)處理和添加各種藥劑只能將反滲透被污染的可能性降到最低，而不能徹底的杜絕。因此，長期運(yùn)行的反滲透系統(tǒng)在經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行后，必須要充分論證和確認(rèn)是哪一種污染物。針對聚酰胺膜的特點(diǎn)，可以根據(jù)相應(yīng)的污垢選取適當(dāng)?shù)那逑磩?

a、鹽酸（36%-38%），配制成0.12%稀溶液，去除金屬氧化物質(zhì)。

b、氫氧化鈉，配制成0.1%的稀溶液，去除二氧化硅、微生物膜、有機(jī)物等，pH約為12。作用是對有機(jī)微生物粘膜的水解破壞而剝離，對于二氧化硅膠體垢，形成的硅酸鈉為可溶性，從而除垢。

c、乙二胺四乙酸四鈉，作為螯合劑廣泛應(yīng)用于工業(yè)清洗，1%水溶液pH10.5-11.5，加入濃度0.5%-1%。

d、十二烷基磺酸鈉，屬陰離子表面活性劑，目的是分散在溶液中的有機(jī)化合物，可使溶液的表面張力降低，引起正吸附，這樣可使溶液表面溶質(zhì)分子的的濃度大于溶液內(nèi)部溶質(zhì)分子的濃度。十二烷基磺酸鈉是反滲透清洗是最主要的表面活性劑，加入濃度為0.025%。

f、甲醛，甲醛對細(xì)菌、真菌、病毒、芽胞及原蟲等皆有極強(qiáng)的殺滅力，加入濃度為0.5%-35。

脫鹽率余氯的控制差

次氯酸鈉作為殺菌劑，廣泛應(yīng)用于純水設(shè)備預(yù)處理中。在反滲透系統(tǒng)中，為防止反滲透的微生物污染，對反滲透進(jìn)水要進(jìn)行氯化處理。用比色計(jì)測定余氯，控制余氯的質(zhì)量濃度在砂過濾器進(jìn)口處一般為0.5mg/L，不小于0.3mg/L，在反滲透前保安過濾器處應(yīng)小于0.1mg/L。而聚酰胺類膜的突出問題是防止其被氧化。進(jìn)水余氯值和強(qiáng)氧化均對其造成不利的影響，必須嚴(yán)格控制。因而定期檢測反滲透進(jìn)水的余氯值極為重要。 2100433B

膜元件在實(shí)際使用過程中，其脫鹽率會(huì)逐漸有所降低，即鹽透過率會(huì)有所增加，同樣由于受到給水水質(zhì)、污染系數(shù)SDI值、設(shè)計(jì)水通量、運(yùn)行維護(hù)水平、膜元件材質(zhì)等多種因素的影響，因此膜元件廠家無法定量給出鹽透過率增加速度，只能假設(shè)出一個(gè)數(shù)值，以供設(shè)計(jì)人員參考，考慮到每個(gè)膜元件廠家對產(chǎn)品性能理解不同、設(shè)計(jì)裕量不同、商業(yè)宣傳的需要等多方面的因素，就不難理解為什么每個(gè)膜元件廠家會(huì)提供不同的鹽透過率增加速度。

以某公司為例，其假設(shè)的膜元件每年鹽透過率增加百分?jǐn)?shù)如下：

醋酸纖維素膜元件，每年鹽透過率增加為17%~33%，復(fù)合膜元件每年鹽透過率增加3%~17%。

如果設(shè)計(jì)者選用最低脫鹽率為99.6%（即鹽透過率為0.4%）的CPA3膜元件，設(shè)定的每年鹽透過率增加10%，那么1年后鹽透過率增加值=鹽透過率×每年鹽透過率增加百分?jǐn)?shù)，即：

1年后鹽透過率增加值=0.4%×10%=0.04%；　可折算為1年后鹽透過率=0.4% 0.04%=0.44%；　即1年后CPA3膜元件的最低脫鹽率為99.56%。

有些設(shè)計(jì)人員或用戶對此理解往往不正確，常理解為脫鹽率每年衰減速度為10%，即最低脫鹽率為99.6%的CPA3膜元件，1年后脫鹽率為89.6%，2年后為79.6 %，3年后為69.6%，并據(jù)此認(rèn)定該公司膜性能衰減太快，再加上有些膜廠家假設(shè)的膜元件每年鹽透過率增加百分?jǐn)?shù)為0，即無論多少年其脫鹽率均不變，這也更進(jìn)一步加深了用戶的誤解。

一種脫鹽率可調(diào)的中空纖維膜濾芯，包括殼體及設(shè)于殼體內(nèi)的過濾膜絲，前述的殼體具有進(jìn)水口和凈水出口，其特征在于所述過濾膜絲包括第一膜絲及與第一膜絲分隔設(shè)置的第二膜絲，前述第一膜絲的脫鹽率大于第二膜絲的脫鹽率；所述殼體內(nèi)設(shè)有出水蓋和調(diào)節(jié)板，前述的出水蓋至少開設(shè)有與前述第一膜絲的凈水端連通的第一通孔及與第二膜絲凈水端連通的第二通孔，前述的調(diào)節(jié)板能旋轉(zhuǎn)地設(shè)于前述出水蓋上并至少開設(shè)有與前述第一通孔配合連通的第一調(diào)節(jié)孔及與第二通孔配合連通的第二調(diào)節(jié)孔。將兩種不同脫鹽率的膜絲分隔設(shè)置于濾芯內(nèi)，并結(jié)合調(diào)節(jié)板和出水蓋之間的旋轉(zhuǎn)配合實(shí)現(xiàn)單支脫鹽率可調(diào)節(jié)，占用體積小、膜絲能被充分利用。2100433B