当前课程知识点:水处理工程-物化技术 > 第7章 膜分离 > 第6节 反渗透工艺计算 > 第6节 反渗透工艺计算
同学们好!在上一节我们介绍了反渗透的原理与工作特征
接下来我们介绍反渗透的工艺计算
首先介绍反渗透的工艺流程
反渗透的最基本工艺流程是一级一段
如图所示,一级一段有两种形式,第一种是单程式,第二种是循环式
在单程式工艺流程中,原水只经过一次反渗透装置处理,淡水和浓水连续排出
但这种工艺的水回收率较低,工业应用较少
而在循环式工艺流程中,部分浓水循环回到原水池再重新进行处理
这样可以提高水的回收率
但由于浓水的浓度不断提高,淡水水质会有所降低
在通常情况下,一级一段法中
淡水的出水水质还不能满足我们生活和生产的需求
同时由于浓水的排放量较高,水的回收率相对较低
为了提高淡水的出水水质,减少浓水的产生量
在反渗透工艺中通常采用多级多段的工艺流程
在多级多段的工艺流程中,涉及到两个概念,一个是级,一个是段
增加一级是对反渗透的淡水再进一步淡化,可以提高脱盐率
而增加一段是对浓水进一步浓缩,可以提高水回收率
这是一级三段的工艺流程图
可以看到反渗透的浓水经过了三段处理,可以提高水回收率
这是两级一段的工艺流程图
一级反渗透的淡水通过二级反渗透进一步淡化,可以提高淡水的水质
接下来我们介绍反渗透的基本工艺参数
在反渗透工艺中,有几个重要的工艺参数
包括水通量,它直接影响产水的时间效率
操作压力,它关系着反渗透的能耗
脱盐率,反映了出水水质
最后是水回收率,表征了淡水产率
首先我们来看看水通量
水通量与施加在反渗透膜两侧的压力差及渗透压差有关
只有当施加在反渗透膜两侧的压力差大于溶液渗透压差时,才能获得水通量
施加的压力差越大,水通量越大
同时水通量还与反渗透膜的水的渗透系数Kw有关
这个系数与膜材料性质有关
如果反渗透膜的亲水性越强,水通量就越高
第二个是脱盐率
反渗透的脱盐率可由这个公式进行计算
它反映了反渗透膜对水中溶质的截留程度
如果在反渗透工艺中,浓水有循环时,根据物料平衡
膜进水侧的平均盐浓度可以用这个式子进行计算
Ca代表了浓水盐浓度和进水盐浓度平均以后的值,作为膜进水侧的浓度
因此,脱盐率可以用Ca来代替进水含盐量Cf来进行计算
第三是操作压力。操作压力是影响反渗透工艺性能的重要操作参数
操作压力越高,推动力越大,水通量越大
操作压力同时也影响脱盐率。我们来分析一下,它是如何影响脱盐率的
在反渗透工艺中,除水通量以外,还有溶质通量Js的概念
它等于溶质渗透系数与膜两侧溶质的浓度差的乘积
同时,溶质通量也可以表示成水通量和淡化水盐浓度的乘积
在给定条件下,水通量与压力差成正比
而溶质通量主要与分子扩散有关,因而只与浓度差成正比
因此,提高操作压力不仅使水通量增加,而且降低了淡化水的溶质浓度
因此,脱盐率增加
这个图表示了水通量和脱盐率随操作压力的变化情况
另外,操作压力也影响能耗。压力越高,能耗越大
第四是水回收率,等于淡化水的流量与进水流量的比值
提高水回收率,可以减少浓缩液产生量,也有利降低生产能耗
但水回收率过高,会导致浓水的渗透压升高
反渗透阻力增大、膜结垢的风险增高
因此,水回收率也需要选择合适的范围
反渗透通常可以用于海水淡化和苦咸水淡化
海水的盐浓度一般大于30g/L,而苦咸水盐浓度在0.2-10g/L左右
在这两种运行情况下,反渗透的基本工艺参数
如水通量、操作压力、脱盐率、水回收率,可以参考这个表中的数据
有关反渗透的相关内容就介绍到这里
下一讲,我们将为大家介绍另外一种膜分离技术--超滤和微滤
-0-1 课程定位
--讨论题
-0-2 给水处理工艺
--讨论题
-0-3 废水处理工艺
--讨论题
-第0章 绪论 测试题
-1-1 概述
--1-1 概述
--讨论题
-1-2 胶体的主要性质
-- 1-2 胶体的主要性质
--讨论题
-1-3 水的混凝机理与过程
--讨论题
-1-4 混凝剂与絮凝剂
-- 1-4 混凝剂与絮凝剂
--讨论题
-1-5 混凝动力学
--讨论题
-1-6 混凝效果的主要影响因素
--讨论题
-1-7 混凝设备
--1-7 混凝设备
--讨论题
-第1章 混凝 测试题
-2-1 概述
--2-1 概述
--讨论题
-2-2 自由沉淀
--2-2 自由沉淀
--讨论题
-2-3 絮凝沉淀
--2-3 絮凝沉淀
--讨论题
-2-4 拥挤沉淀
--2-4 拥挤沉淀
--讨论题
-2-5 平流沉淀池
--讨论题
-2-6 平流沉淀池工艺计算
--讨论题
-2-7 竖流式与幅流式沉淀池
--讨论题
-2-8 斜板沉淀池
--讨论题
-2-9 澄清池
--2-9 澄清池
--讨论题
-三维交互式演示区
--竖流沉淀池
--浏览器设置方法
--机械搅拌澄清池
--辐流沉淀池
-第2章 沉淀 测试题
-第2章 沉淀 测试题2
-3-1 概述
--3-1 概述
--讨论题
-3-2 气浮理论基础
--讨论题
-3-3 加压溶气气浮
--讨论题
-第3章 气浮 测试题
-4-1 概述
--4-1 概述
--讨论题
-4-2 普通快滤池构成与工作过程
--讨论题
-4-3 滤池的水头损失
--讨论题
-4-4 滤池的过滤方式
--讨论题
-4-5 滤料
--4-5 滤料
--讨论题
-4-6 配水系统
--4-6 配水系统
--讨论题
-4-7 滤池冲洗
--4-7 滤池冲洗
--讨论题
-4-8 虹吸滤池
--4-8 虹吸滤池
--讨论题
-4-9 重力无阀滤池
--讨论题
-4-10 移动罩滤池
--讨论题
-三维交互式演示区
--普通快滤池
--浏览器设置说明
--虹吸滤池
--浏览器设置说明
-第4章 过滤 测试题
-5-1 概述
--5-1 概述
--讨论题
-5-2 消毒的影响因素
--讨论题
-5-3 氯消毒
--5-3 氯消毒
--勘误
--讨论题
-5-4 二氧化氯消毒
--讨论题
-5-5 紫外线消毒
--讨论题
-第5章 消毒 测试题
-6-1 离子交换树脂
--讨论题
-6-2 离子交换反应特性
--讨论题
-6-3 阳离子交换树脂特性
--讨论题
-6-4 阴离子交换树脂特性
--讨论题
-6-5 离子交换软化系统
--讨论题
-6-6 离子交换除盐系统
--讨论题
-6-7 离子交换设备
--讨论题
-6-8 离子交换法处理工业废水
--讨论题
-第6章 离子交换 测试题
-第1节 概述
--第1节 概述
--讨论题
-第2节 电渗析原理与过程
--讨论题
-第3节 电渗析器构造与组装
--讨论题
-第4节 电渗析工艺计算
--讨论题
-第5节 反渗透工艺原理与工作特征
--讨论题
-第6节 反渗透工艺计算
--讨论题
-第7节 超滤和微滤分离原理与过程
--讨论题
-第8节 超滤和微滤工艺计算
--讨论题
-第7章 膜分离 测试题
-8-1 氧化还原基础与分类
--讨论题
-8-2 臭氧氧化
--8-2 臭氧氧化
--讨论题
-8-3 光催化氧化
--讨论题
-8-4 超临界水氧化
--讨论题
-8-5 电解
--8-5 电解
--讨论题
-第8章 氧化还原 测试题
-9-1 概述
--9-1 概述
--讨论题
-9-2 吸附平衡与吸附等温线
--讨论题
-9-3 吸附穿透曲线
--讨论题
-第9章 吸附 测试题