反滲透技術(shù)比較
一、反滲透與其他方式脫鹽過程的比較
反滲透作為目前工業(yè)上有效的水脫鹽過程中最新的一種過程,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看,反滲透是用途最多的脫鹽過程,能適用于很廣的進(jìn)水脫鹽范圍,而其它技術(shù)有的只適用于較高的鹽度,有的則只適用于較低的鹽度。
1、離子交換
在低鹽度,離子交換較反滲透生產(chǎn)高純水更具有經(jīng)濟(jì)吸引力。隨鹽度增加,離子交換需求變低,這是因?yàn)樵偕瘜W(xué)藥品需量增加以及為延長兩次再生間的時間床體必須較大的緣故。在選擇離子交換之前必須考慮廢料的定期清楚和再生化學(xué)藥品的費(fèi)用。將反滲透放置于離子交換之前用作生產(chǎn)高純水的“粗脫鹽”已成為一個標(biāo)準(zhǔn)方法。反滲透可將進(jìn)料水中的溶解固體脫除90~95%,這便降低了離子交換樹脂的再生頻率、樹脂床體積及再生液量。
2、電滲析
電滲析是一膜過程,其推動力為橫跨交互放置的陰、陽離子交換膜的電場。當(dāng)進(jìn)料水中的陰、陽離子通過各自的離子選擇性膜形成濃縮鹽水時,陰、陽離子便被選擇性的移除。因?yàn)闈舛容^高時移除離子所需的電流將增大,所以電滲析適用的TDS范圍通常在5000 mg/L以下。在對電滲透和反滲透間進(jìn)行選擇時,要從經(jīng)濟(jì)、所需水質(zhì)及操作方面予以考慮。
3、蒸餾
熱蒸餾技術(shù),如多級閃蒸、多效蒸餾、蒸汽壓縮蒸餾及這些技術(shù)的各種組合,一般用于高鹽度苦咸水或海水的脫鹽。目前在中東和世界的其他地方,級蒸已成為大量海水脫鹽工廠的主宰技術(shù)。目前,海水的反滲透由于它的低能耗、改進(jìn)的膜和系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及長期的操作經(jīng)驗(yàn),使它成為富有活力的、經(jīng)濟(jì)的技術(shù),從而取代了熱蒸餾。
二、反滲透與納濾、超濾、微濾技術(shù)比較
反滲透(RO)是液體/液體分離過程中最可能使用的膜分離過程。原則上水是唯一通過膜的物質(zhì);特別是所有的溶解和懸浮的物質(zhì)被截留。有時一些開放類型的RO膜和納濾(NF)膜會產(chǎn)生混淆。
真正的納濾只截留超過一價的負(fù)電荷離子,如硫酸鹽、磷酸鹽,而能通過單價的負(fù)離子。根據(jù)分子的大小和形狀,納濾也能截留不帶電荷、 溶解性物質(zhì)和正電荷離子。 納濾對氯化納0~50% 的截留率主要決定于進(jìn)水的濃度。而“ 寬 松 的 反 滲 透”是一種減少了鹽截 留率的反滲透膜。由于鹽截留率的減少可以降低壓力和能耗,因此在有些項(xiàng)目上也是可以被接受的。
超濾(UF)是大分子量組分(HMWC),如蛋白質(zhì)、懸浮固體被截留,而所有的小分子量組分自由通過膜的過程。因此,單價和二價的糖類、鹽、氨基酸、有機(jī)物、無機(jī)酸或氫氧化納都不能通過。
微濾(MF)過程理論上只有懸浮固體被截留,而其它甚至蛋白質(zhì)都可以自由通過膜。但是實(shí)際情況和理想狀態(tài)有一定的差距。
四種膜過程的比較
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許多產(chǎn)品使用膜來處理,但已銷售的80%以上的膜用于水的脫鹽處理。剩余的部分205%被用于乳制品的處理,其余被用于各種液體的處理。其中某些液體屬于廢棄的產(chǎn)品,而某些則是非常貴重的只要產(chǎn)物。表3列出了一些典型的應(yīng)用,陰影部分代表主要的產(chǎn)物。注意:透過液和濃水都可以是需要的產(chǎn)物,而可以同時成為產(chǎn)物。
某些產(chǎn)物的膜過程類型
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