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影響反滲透和納濾膜性能的因素

  產水通量和脫鹽率是反滲透和納濾膜的關鍵性參數,除了膜本身特性外,膜系統的水通量和脫除率主要受壓力、溫度、回收率、進水鹽濃度和PH值影響。

  1.壓力的影響

  進水壓力主要用于克服自然滲透壓。它們之間存在如下關系:產水通量與進水壓力存在正性的關系;增加進水壓力,脫鹽率也會提高,但是兩者之間是非線性的關系。

  流量指單位時間內,流過封閉管道或明渠有效橫截面的進水量的大小。常以m3/h或者加侖每天(g/d)。進水流量對于膜性能的影響比較緩和。隨著進水流量的增加,膜表面的壓力隨之是上升,并且減少了濃差極化的現象,提高了設備的脫鹽率。

  2.溫度的影響

  進水溫度的變化對膜系統的產水通量影響是很大,而且很敏感。

  隨著水的溫度的增加,水通量幾乎是以線性的速率增大的,這主要是溫度上升,水分子之間的引力下降,擴散能力增加了。

  但是水的溫度升高的話,會導致脫鹽率降低,是因為鹽透過了膜的擴散速率會因為溫度的提高而加快。

  3.鹽濃度的影響

  進水濃度是指膜系統的進水鹽濃度。

  滲透壓是指對于濃度不同的兩側水溶液之間的半透膜,為了阻止水分子從低濃度的一側滲透到高濃度的一側,而在高濃度一側施加的最小額外壓強。鹽濃度的增加會導致滲透壓增加,因此進水驅動壓力的大小,一般是由水中含鹽量的多少決定的。

  一般,壓力如果保持恒定,含鹽量越高,水通量就越低,滲透壓的增加抵消了進水推動力,同時水通量降低,增加了滲透膜的鹽通量,同時也降低了脫鹽率。

  4.回收率的影響

  回收率是指產水量和進水量的比值。

  對進水施加一定的壓力,當稀溶液和濃溶液之間的正常滲透流動方向逆轉時發生反向時,就實現反滲透過程。如果膜元件的回收率升高(進水壓力保持恒定的情況下),原水中的殘留含鹽量會更高,自然滲透壓會不斷增加,直至與施加給進水的壓力相同,才能抵消進水壓力的推動作用,從而才能減慢或者停止這個推動作用,脫鹽率會降低。

  5.PH的影響

  PH值是指膜系統進水的酸堿度。PH值對膜元件的脫鹽率特性影響是比較大的。水通量也會受到一定程度的影響。當進水的PH值小于8時,水中的CO2是不能脫除的,將透過膜元件,造成脫鹽率下降。

  反之,不斷提高PH值時,會降低碳酸鹽的溶解度,導致結垢現象。因此需要控制適當的酸堿度是反滲透和納濾膜元件正常運行的前提。


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