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  正渗透技术



      详细介绍

                             正   渗  透

     目前国内水处理技术工艺,不管是海水淡化还是石油、钢铁、电力等高污染行业的废水处理,普遍面临能耗大、效率低、浓盐水难处理三大难题。

正渗透处理技术可以实现浓盐海水和工业污水零排放的低成本运行,从而达到节能、高效、环保。以海水淡化为例,正渗透MBC系统可使海水淡化产水率从现行技术的40%提升至85%,所产生的高浓度海水可以使从海水中提炼溴、镁、钾成为可能,经济价值极高,同时可大幅降低海水淡化的运行成本,减少高盐度海水对环境造成的污染,能耗为现行水技术能耗的70%。

反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维(PP)过滤器和活性炭(AC)过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物,保护后续过滤器,其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体,保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子,防止后续RO膜表面结垢堵塞,提高水的回收率。

反渗透一般自来水或地下水经一级反渗透水处理设备处理后,产水电导率<10μS/cm,经二级反渗透水处理设备后产水电导率<5μS/cm甚至更低,在反渗透水处理设备系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水,使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)是反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

正渗透是指水从较高水化学势(或较低渗透压)~侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液,一种为具有较低渗透压的原料液(Feed 
solution),另一种为具有较高渗透压的驱动液(Draw solution),正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力,才使得水能自发地从原料液一侧透过性膜到达驱动液—侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差(aTr)的外加压力(△P)时,水仍然会从原料液压~侧流向驱动液—侧,这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded  osmosis,PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压,因此它也是一种正渗透过程。

淄博泰禾实业有限公司在总经理房军贤的带领下,在国内率先进行了正渗透的研发与应用,目前已经取得了阶段性的胜利,有望在明年投入生产应用。

附图1:正渗透工作原理图

 

 

附图2:反渗透、正渗透、减压渗透工作原理示意图

 

 

 

 

附图3:正渗透与反渗透的区别

 

 

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