反滲透膜去除氟離子的技術(shù)分析
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2020-9-30 9:50:25
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
反滲透技術(shù)工藝主要是借助于比滲透壓更高的壓力,使其改變自然滲透壓流動(dòng)方向, 以把濃縮液當(dāng)中的溶劑(水)壓向半透膜的一邊的處理過(guò)程。反滲透膜以1nm 或以上的無(wú)機(jī)離子作為主要的分離對(duì)象。所施加的壓力與滲透壓正好反向,并且超過(guò)滲透壓,從而導(dǎo)致濃溶液中的水向稀溶液的一側(cè)反向滲透, 因?yàn)榉礉B透膜的有效處理范圍在0.1nm 以上, 而F- 離子的直徑為0.266nm , 所以利用反滲透壓能夠有效的除去溶液的氟離子。10mg/L的水通過(guò)反滲透膜后氟離子去除率達(dá)到90%以上,而歐共體飲用水標(biāo)準(zhǔn)中氟離子的容許濃度為0.5~1.5mg/L左右,我國(guó)即使再低一些也是沒(méi)有問(wèn)題。唯一的主要問(wèn)題是反滲透膜阻留單價(jià)離子的能力比雙價(jià)離子要差得多,氟化物在含量達(dá)到要求的時(shí)候,硬度卻降低到了衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)不能容許的水平。
含鹽量是影響反滲透除氟效率的重要因素之一, 當(dāng)含鹽量超過(guò)5g/L 的時(shí)候, 去除率就會(huì)明顯有所降低,反滲透法完全可以用于中等礦化度以下地下水質(zhì)中氟元素的有效去除。
反滲透是一種膜分離技術(shù)工藝,現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子、電力和苦咸水的淡化等各個(gè)領(lǐng)域的水處理技術(shù)當(dāng)中。
一、反滲透技術(shù)的基本原理
許多天然或人造的薄膜對(duì)于物質(zhì)的流動(dòng)透過(guò)具有選擇性,當(dāng)兩種濃度不同的溶液被一層半透膜隔開的時(shí)候,只有水才能夠通過(guò),而溶質(zhì)卻是不能通過(guò)的。在自然的狀態(tài)下,水從淡水側(cè)向濃水側(cè)方向滲入,當(dāng)滲入達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的時(shí)候在兩種不同濃度的溶液表面產(chǎn)生高度差,這個(gè)壓差稱之為滲透壓,而這個(gè)過(guò)程被稱為滲透。如果在濃水側(cè)施加壓力以至于超過(guò)滲透壓,則濃水水質(zhì)當(dāng)中的水會(huì)通過(guò)半透膜滲入淡水側(cè),這個(gè)過(guò)程與自然狀態(tài)下發(fā)生的滲透過(guò)程正好相反,因此被稱為反滲透。
反滲透設(shè)備凈化水的過(guò)程屬于物理過(guò)程,在一定的壓力下,溶于水質(zhì)當(dāng)中的各種物質(zhì)包括分子和離子被截留在反滲透膜的一側(cè),水分子滲透到反滲透膜的另一側(cè),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)水質(zhì)的過(guò)濾凈化。通常一級(jí)反滲透的回收率被控制在75%左右,除鹽率可以達(dá)到98%左右。在除鹽水處理系統(tǒng)中,通常以反滲透設(shè)備作為預(yù)除鹽裝置,以離子交換設(shè)備作為精除鹽裝置,這種組合方式相比較為實(shí)惠。
二、反滲透技術(shù)使用情況
目前,我國(guó)大多數(shù)電廠沒(méi)有采用反滲透這一技術(shù)的主要原因是因?yàn)槭艿絻r(jià)格的制約,但是實(shí)際上以反滲透加離子交換除鹽制取除鹽水與離子交換除鹽制取除鹽水所需費(fèi)用相比,2~3 a節(jié)約的酸堿費(fèi)用就相當(dāng)于反滲透及其預(yù)處理系統(tǒng)的投資,只要運(yùn)行維護(hù)得當(dāng),反滲透膜元件的使用壽命就可以超過(guò)6 a,而且能夠大大減少對(duì)環(huán)境的有害污染。