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反渗透系统中的浓差极化现象分析

时间:2015-06-24 17:19:42       热度:

    反渗透系统中的浓差极化现象大家了解么?下面反渗透设备厂家给大家介绍下。

    浓差极化是指,当水透过膜并截留盐时,在膜表面会形成一个流速非常低的边界层,
  
  边界层中的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高,这种盐浓度在膜面增加的现象叫做浓差极化。浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。浓差极化效应如下:
  
  膜表面上的渗透压比本体溶液中高,从而降低NDP;
  
  降低水通量(Qw);
  
  增加透盐量(Qs);
  
  增加难溶盐的浓度,超过其溶度积并结垢。浓差极化因子(β)被定义为膜表面盐浓度(Cs)与本体溶液盐浓度(Cb)的比值:
  
  1、浓差极化现象与浓差极化系数
  
  由于浓差极化现象增大了膜两侧的渗透压,在同等工作压力作用下,系统的纯驱动压减小,与纯驱动压成正比的水通量将下降。与此同时,由于浓差极化现象增大了膜两侧的盐浓度差,与盐浓度差成正比的盐通量将上升。因此,浓差极化现象将使反渗透系统的水通量下降及透盐率上升。
  
  2、浓差极化与系统设计
  
  反渗透水处理设备纯水制备技术在国内的广泛应用已经过多年历程。在长期的反渗透系统的设计与运行过程中,对于游离氯、难溶盐与污染指数等系统设计与系统运行的限制因素得到了充分的关注,而作为重要限制因素之一的浓差极化问题往往未能得到应有的重视。根据我们前期的研究工作,可以得出以下结论:
  
  1.在难溶盐含量较高的给水条件下,系统回收率与膜系统排列方式主要决定于系统给水中的难溶盐饱和浓度指标。
  
  2.在难溶盐含量较低的给水条件下,系统回收率与膜系统排列方式主要决定于系统的浓差极化指标。
  
  3.影响系统设计结构的浓水难溶盐最大饱和浓度,并非发生在系统末端的浓水中,而是发生在系统末端的膜表面。换言之,系统中最大的难溶盐饱和浓度约为末端浓水中的饱和浓度与该处浓差极化系数的乘积。
  
  正是由于此问题未得到应有的重视,不少系统的实际运行效果与设计期望值之间差距较大。
  
  在研究浓差极化现象对反渗透系统的作用时,浓差极化作为一种与系统运行共生的现象,它影响哪些系统性能?它如何影响系统性能?应将浓差极化系数控制在怎样的程度?这些问题就成为反渗透系统的工艺研究、系统设计及运行中的重要课题。
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