純水設(shè)備反滲透膜產(chǎn)水量與脫鹽率的影響因素
【武漢純水設(shè)備 www.hszjzib.cn/】大家對(duì)于“壓力越高，產(chǎn)水量越大”、“溫度每上升1℃，產(chǎn)水量變化3%”耳熟能詳，但深究其原因，未必知曉。
壓力是影響產(chǎn)水量的直接因素，產(chǎn)水量與膜的工作壓力基本成正比，因?yàn)閴毫Φ脑龃笾苯犹岣吡怂^(guò)膜的直接動(dòng)力，使得產(chǎn)水量直線上升，這點(diǎn)好理解。但是壓力對(duì)于脫鹽率的影響不一樣，隨著壓力增大脫鹽率的變化相對(duì)平緩，為什么？這里我們提一個(gè)有意思的問(wèn)題：脫鹽率到底為什么會(huì)隨著壓力上升？
有更多的鹽被截留了嗎？實(shí)際上并沒(méi)有，在一定壓力范圍內(nèi)，進(jìn)水壓力基本不影響鹽透過(guò)量。但壓力增大，產(chǎn)水量上升，稀釋了反滲透水的含鹽量，被動(dòng)引起脫鹽率上升。
但隨著壓力繼續(xù)增大，膜兩側(cè)的鹽濃度差加大，達(dá)到一定壓力時(shí)，透過(guò)膜的鹽分在濃差極化作用下必然增加，一定程度上抵消了產(chǎn)水量上升帶來(lái)的稀釋作用，產(chǎn)水含鹽量不再降低，脫鹽率趨于穩(wěn)定。
什么是濃差極化？
純水設(shè)備反滲透分離過(guò)程中，水分子透過(guò)后，膜表面的含鹽量增大，從而形成高濃度的濃水層，此層會(huì)與水流形成較高的濃度梯度，這種現(xiàn)象稱為膜的濃差極化。濃差極化增大了膜兩側(cè)的滲透壓， 在同等壓力下，系統(tǒng)的凈驅(qū)動(dòng)力減小，水通量下降。同時(shí)，由于濃差極化現(xiàn)象增大了膜兩側(cè)的鹽濃度差，鹽通量將上升，系統(tǒng)性能持續(xù)下降。
②溫度
溫度與反滲透可謂是相愛(ài)相殺，一到冬天多么能打的RO膜都要蔫下來(lái)。實(shí)際上進(jìn)水溫度沒(méi)有直接影響反滲透膜的性能，而是影響了水的粘度：水溫升高，水的粘度降低，膜的滲透流率上升，產(chǎn)水量也會(huì)隨之升高。
著名的3%理論從何而來(lái)？小編找到了公式：膜的滲透流率受溫度校正系數(shù)TFC影響，溫度每增加1℃，TFC*1.03倍，膜滲透流率上升3%。
P2=P1×TFC
TFC = (1.03)(t1-t2)
在圖中大家同樣看到，溫度上升，膜的脫鹽率下降了。這是因?yàn)殡S著溫度的升高，溶質(zhì)的傳質(zhì)系數(shù)變大，通俗來(lái)講就是鹽擴(kuò)散得更快了，此時(shí)必然會(huì)引起脫鹽率下降。
溫度對(duì)膜產(chǎn)水量的影響非常大，一般來(lái)RO膜的出廠標(biāo)稱產(chǎn)水量是針對(duì)25℃而言的，在購(gòu)買水處理時(shí)，這就變成了“文字游戲”。例如：同樣是2400L/h的水處理設(shè)備，25℃的2400產(chǎn)水與10℃的2400產(chǎn)水那可完全不是一個(gè)概念哦。
③進(jìn)水濃度
進(jìn)水含鹽量越大，進(jìn)水側(cè)滲透壓越高，這會(huì)減少膜兩側(cè)水的壓力差，直接驅(qū)動(dòng)力減小導(dǎo)致產(chǎn)水量下降。同時(shí)進(jìn)水濃度越大，膜兩側(cè)的濃度差加大，透過(guò)膜進(jìn)入產(chǎn)水側(cè)的鹽會(huì)增多，導(dǎo)致了脫鹽率下降。
④進(jìn)水pH值
進(jìn)水的pH值不影響純水設(shè)備反滲透膜的產(chǎn)水量，但會(huì)對(duì)脫鹽率有較大的影響。PH是如何影響RO膜脫鹽率的呢？自然界中CO2可部分溶解于水，這是一個(gè)可逆化學(xué)反應(yīng)。
酸性條件下，水中的CO2以氣體的形式存在，堿性條件下，以碳酸根、碳酸氫根離子的形式存在。
反滲透膜對(duì)于一價(jià)/二價(jià)離子清除率較高，即堿性條件下形成的離子更容易被清除。但偏酸的時(shí)下，CO2氣體卻能夠直接穿過(guò)膜。所以進(jìn)水pH值越高，反滲透膜的脫鹽率越高。pH值特別高的時(shí)候，RO膜容易結(jié)垢，脫鹽率反而會(huì)下降。GB5749-2022《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定自來(lái)水的pH在6.5到8.5之間。
⑤回收率
增加系統(tǒng)回收率時(shí)，膜壓力升高，產(chǎn)水量升高，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致反滲透膜表面溶質(zhì)濃縮，即鹽濃度增加，透過(guò)膜的鹽更多，脫鹽率下降，同時(shí)一旦鹽濃度過(guò)高，超過(guò)其溶解度，RO膜就會(huì)結(jié)垢，嚴(yán)重影響膜的性能與使用壽命。武漢純水設(shè)備，純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備,GMP醫(yī)用純化水設(shè)備，半導(dǎo)體超純水設(shè)備。
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