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RO膜为什么不能采用死端过滤?

日期:2019年1月29日 10:23

  首先来介绍下两种过滤原理及优缺点:

  死端过滤和错流过滤是微滤膜过滤和超滤膜过滤运行过程中采用的两种操作方式:

  死端

  死端(deadend)过滤是将原水置于膜的上游,在压力差的推动下,水和小于膜孔的颗粒透过膜,大于膜孔的颗粒则被膜截留。形成压差的方式可以是在水侧加压,也可以是在滤出液侧抽真空。死端过滤随着过滤时间的延长,被截留颗粒将在膜表面形成污染层,使过滤阻力增加,在操作压力不变的情况下,膜的过滤透过率将下降。因此,死端过滤只能间歇进行,必须周期性地清除膜表面的污染物层或更换膜。

  错流

  错流(cross-flow)过滤运行时,水流在膜表面产生两个分力,一种是垂直于膜面的法向力,使水分子透过膜面,另一种是平行于膜面的切向力,把膜面的截留物冲刷掉。错流过滤透过率下降时,只要设法降低膜面的法向力、提高膜面的切向力,就可以对膜进行有效清洗,使膜恢复原有性能。因此,错流过滤的滤膜表面不易产生浓差极化现象和结垢问题,过滤透过率衰减较慢。错流过滤的运行方式比较灵活,既可以间歇运行,又可以实现连续运行。

  RO膜不能采用死端过滤的原因是:

  第一,反渗透膜结构是非对称的,反渗透膜的底层是导流和刚性支撑网,再往上是一层支撑织物,最上层的是很薄的真正的反渗透膜层,也是脱盐主力。在水流高压进入反渗透膜的时候,支撑层能起到非常好的支撑作用使得反渗透膜不被压破(承压可达1.8MPa,某些特制的膜更高),但如果反方向给膜施加压力的话,那么支撑层就没有办法给那么薄的一层膜提供支撑作用,在0.1-0.2MPa的压力下就可能把膜压破。这也是反渗透膜运行时坚决不能出现背压的原因。所以,反渗透膜不能反洗,这是RO膜不能使用死端过滤的原因其一。

  第二,采用死端过滤,会导致进水端盐分持续浓缩,浓度越来越高,膜的除盐率是一定的,如果盐分越高,那么透过膜的盐分就会越多,造成出水水质电导率过高。

  第三,即使在一段时间内死端过滤,盐分浓缩导致的电导率升高问题在可接受范围内,那么还会产生一个钙镁离子浓缩导致膜表面结垢的问题,阻垢剂无济于事,因为阻垢剂阻垢机理主要是使钙垢在生长初期产生晶格畸变等作用,使结垢小而软,容易被水流冲走,而不是不产生垢,因为你加与不加,改镁离子就在那里,浓度到一定程度,结垢是必然。采用死端过滤的话,没有了错流的扰乱作用,即使加了阻垢剂,那么产生的垢也难清除得多。

  所以RO膜是需要错流过滤的。

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