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反渗透技术在制取超纯水中的应用

[导读]我们采用电渗析一反渗透一离子交换工艺制取 超纯水, 通过一年多实际运行, 使用效果良好 。水质达到15一17兆欧.厘米 。

一、实 验

1. 反渗透装置 实验采用 由 C A 一 C Z 。 : 和 C A 一 C : 。 : 膜与玻璃钢承压板组装 成的 园

板反 渗透淡化器 。 制膜液配方及成膜条件见 表 l 。 淡化器 的 操作 参数为 : 操作压 力3 0 一 5。 公斤 /厘米 2 , 进水 温度 7 一 3 9 ℃ , 进 水流速 约 3 2厘米 /秒 , 淡水产 量 8 一 1 1 . 5吨 , 淡 水 电阻率 15 0 一30 0 千欧 · 厘米 , 水 回收率 7 0 % 左右 , 膜面积 1 2 . 5米 2 。

2.工 艺流程 采用 两 条并 行 的 工 艺 流 程 : ( I ) 过滤 , 电渗析 , 阳床 , 阴床 , 混 合床 , 纯水 , ( l ) 过滤 , 电渗析、 反渗透 , 混合床 , 超纯水 。

二、结果和讨论

( 一 ) 反渗 透淡化 器 的运 转 考核 淡化器从 19 79年 1 2 月开始投入运行 , 至 今 已一年多。 在此期间 , 按水的需要量每天 停、 开各一次 , 运转 9 个月的结果见图 1 。

由图 1 可知 , 膜的脱除率比较隐定 , 平 均为8 5 % 左右 。 由于受 温度影响 , 装置的产 水量变动较大 , 在25℃时 约1 0 吨 / 日。 ( 二 ) 反渗透膜的 使 用寿命 实验用的半透膜多数在制膜后存放一定 时 间 , 直至 目前 , 贮存与使用累积时间共一 年零八个月 。 膜仍然具有 良好灼 性能 。 运转

1 6 个月后的膜性能列 于表 2 。

( 三 ) 操作参数讨 淡化 器 性 能的影 响 水温、 操作压力和进水电导率明显影响 淡化器的性能 。 水温的影响可参见 图 1 。

1.操作压 力的影晌 图 2 为操作压力对淡化器产水率和 淡化 水质的影响 。 由 图看出 , 压力 在 1 5 一 5 0 公 斤 /厘米 范围内 , 产水率随操作压力的升高 而增 加 , 呈线性关系 , 但对水质的影响不明

2. 进水电导率的影响 反渗透淡化器 的进 口水是经电渗析脱盐 处理 后的淡化水 , 含盐量 低 , 电导率小 。 在 其 电导率明显变化的情况下 ( 2 2 一 1 0 微欧一 ’ · 厘米一 ’ 范围 ) , 发现电导率增高 , 膜的脱

除率随之提高 ( 如图 3 所示 ) , 这 与反渗透 在通常情况下脱除率随浓度增加而下降的规 律不一致 , 其机理 有待进一步探讨 。

( 四 ) 反 渗透 淡化 器对后 处理工 序的影响

1.对微孔滤膜的影晌 两 种工艺流程所制纯水对不同孔径终端 精密滤膜的影响示于 图 4 , 由图表明 , 加入 反渗透 装置能大大提高膜的使用寿命 。 例如当采用有效膜面积为13 2 厘米 至的 。. 8 微米 孔 径的滤膜 , 在 0 . 9公斤 / 厘米 2 的 进 水 压 力 下 , 未加反渗透器 制取的 水 , 滤膜只 能 通 过4 5 升水 , 且流量 明显下降 , 以 致 不 能 使 用 。 而加入反渗透器时 , 滤膜 通 过 1 8 2 7 0升 水后 , 流量无变化 , 且可继续使用 。

由于反渗透能有效地去除水中胶体、有机物、中性微粒及微生物等物质 , 从而改善 了微孔滤膜表面的淤积和堵塞现象 。

2 . 对 5 1 0 : 的脱除 超 纯 水中 5 10 : 含量是一个重 要 指标 。 反渗透对于 5 10 : 的脱除效果列于表 3 。

3.对纯水水质的影晌 两 种工艺所制 纯水的 电阻率列于表 4 。 从表中数据可知 , 有反渗透器的超纯水

水质可达 1 5 一 1 7 兆 欧·厘 米 ( 2 5 ℃ ) , 无 反渗透器的纯水水质在 7 一 10兆 欧 · 厘 米( 2 5 ℃ ) 之 间变化 。 两 种工 艺所制纯水中离子含量见表 5 。 由表 5 可看出 , 反渗透器 对各种 离子均有 良 好的 脱除效果 。

三、小结


1反渗透技术对其它 水处理技术难以去 除的二氧化硅、有机物、胶体、 微生物具有 较好脱 除能力 。 纯 水制备工艺中应用反渗透 技术后 , 超纯水水质由 7-1 0兆欧 · 厘 米提 高到 1 5-1 7兆欧 · 厘米 。 同时 , 使离子 交换 树脂的寿命延长 , 再生次数减少 , 终端的 精 密滤器 的寿命一也大为延长 。 此外 , 采用此流 程工艺制备的纯水中 , 没有细菌。

















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