水处理的正渗透

正向渗透——寻找水处理脱盐新技术

正渗透作为一种潜在的水净化和海水淡化新技术,目前国际上正从多个角度进行理论和实践研究。正向渗透和反向渗透是一对相互作用的方法。国外1976有液-液系统的原创尝试,国内1992发明了液-固系统的正渗透(无压)吸附渗透脱盐(CN92110710.2)。直到大约10年后,才再次跟随国际潮流,开始了标准的模仿复制模式。2008年,有一份总结报告。随着科学技术的飞速发展,压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组件、设备和工艺等方面都有了很大的创新和改进,但人们越来越意识到RO技术在节能环保领域的局限性,就海水淡化而言,RO技术可以认为已经接近发展的巅峰。因此,国外开展了“正渗透膜分离技术(FO)”的相关研究,并取得了一定的成果,在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用,尤其是“压力延迟渗透(FRO)海水发电”,这是一项很有前途的清洁可再生能源开发技术j,而国内对正渗透膜分离技术关注较少,相关研究和论文也不多。虽然,上世纪90年代,我国有了一项创造性发明“无压吸附渗透海水淡化”(CN92110710.2)。

正渗透分离技术已经应用了很长时间。很久以前,人们用盐长期储存食物,因为在高盐环境下,大多数细菌、霉菌和致病菌都会脱水死亡或暂时失去活性。如今,人们已经开始利用正渗透膜分离技术研究海水淡化、工业废水处理、垃圾渗滤液处理等。食品工业在实验室中使用正向渗透膜分离来浓缩饮料;紧急救援中的生命保障系统采用正渗透膜分离技术生产淡水。随着材料科学的发展,正渗透技术已经应用于人体内药物的控制释放。(1990年代)

非加压吸附渗透海水淡化法,或称“正渗透法”,是在无外压的情况下,让水通过多孔膜渗透到超强吸收剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固体中,但溶液中特殊的盐提取物在不增加太多热量的情况下很容易蒸发(热能与反渗透加压的能量比?)。分为固体盐和液体盐两个方向。固态盐解吸消耗更少的能量。

海水淡化技术:无压吸附渗透海水淡化法(CN 92110710.2)1992:邓宇90年代发明,收录于《美国化学文摘》。

另外两种方法在膜结构上有所创新和改进:软水器的原理和作用:根据离子交换的原理,即利用Na+来交换Mg2+Ca2+,使水中的硬度降低到70 mg/L以下成为软水。这种水处理设备的主要作用是去除水中的碱和水垢。

软水机水处理设备的优缺点:

优点:除垢,水碱效果好,流量大,水压基本不降低。软水机的水处理设备产生的水清洁能力强,洗涤、淋浴、美容、护肤效果强;还可以降低能耗。同时也节省了洗涤用品,减轻了家务劳动的强度。软水机的水处理设备产生的水最适合家庭使用。

缺点:软水机的水处理设备不能去除细菌、病毒、有机物,不能直接饮用;再生过程中需要消耗盐;并产生一定量的废水。

软化水的应用领域:浴室、厨房、洗衣、供暖、锅炉、中央空调设备供水、美容护理等领域。净水器原理及作用:采用PP棉、活性炭、RO膜等滤芯,五级或五级以上过滤,其中以RO膜为核心,RO膜是目前过滤精度最高的滤芯。生产出来的水是纯净水,可以直接饮用。

纯水机水处理设备的优缺点:

优点:净水器的水处理设备过滤精度高,适用于各种水质。纯净水是口感好的纯净水,不含任何杂质。

缺点:纯水机的水处理设备每天出水量少,只能解决饮用和做饭;前三个滤芯使用寿命短,需要定期更换滤芯;不适合长期直接饮用,尤其是儿童和老人。

超滤机是净水器水处理设备中的主流产品,精度高,净化效果好,滤芯寿命长,滤芯自动清洗。

净水器原理及作用:采用0.01微米超滤膜分离技术,能有效去除水中的泥沙、铁锈、悬浮物、胶体、细菌、病毒、大分子有机物等有害物质。

净水器水处理设备的优缺点:

优点:净水器水处理设备过滤精度高;纯净水接近矿泉水,可以直接生喝;流量大;滤芯使用寿命长;自动清洗滤芯;不需要电;不要浪费水。

缺点:净水器水处理设备除垢,水碱效果差,适合硬度适中的地区;单一的超滤机不能完全去除水中的异味,水质口感差;换芯比较麻烦,也不可能完全去除水中的重金属。纳滤膜水处理机是以纳滤膜为主要部件的略松的水处理机,类似于反渗透膜。纳滤膜是荷电膜,能进行电吸附,部分去除电性较高的F离子,具有纳米致密的孔径,使大分子不能通过,游离水分子部分通过,NaCl部分通过,较少的钙离子和镁离子可以通过。它包括上述水处理器的优点,并避免二次水处理。