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什么是反渗透和纳滤以及它们的工作原理

来源:反渗透 时间:2022/8/3

  反渗透和纳滤经常被一致谈论,因为它们是类似的膜技术,可以解决各种工艺分离和过滤需求。这两种技术越来越多地被工业设施利用,这些设施希望回收和处理工业废水以进行再利用和保护。随着水资源短缺问题的不断增加,这些技术已成为一种长期的经济解决方案,除了满足其他过滤要求(如工艺用水生成和产品浓缩)外,还可以避免天文数字排放和用水费。

  如果您正在寻找分离和/或过滤解决方案,您可能会认为RO/NF是一个不错的选择。但究竟什么是反渗透和纳滤,它们是如何工作的?

  本文将简化这些技术流程,以便您可以更好地了解它们如何帮助您的设施:

  什么是反渗透?

  反渗透,也称为RO,是一种膜技术,它使用半透性介质从液流中除去某些离子和颗粒。RO根据其粒径和电荷去除污染物-通常是0.μm或更大的任何污染物,包括:

  细菌

  钙

  胶体颗粒

  氟化物

  铁

  锰

  有机材料

  热原

  盐

  病毒

  由于其过滤特性,RO通常用于:

  清洁废水达到可接受的出水标准或用于再利用

  食品和饮料行业中使用的浓缩溶剂,如乳清

  创建超纯工艺水流,如微电子行业所需的

  淡化海水或其他盐水溶液

  产生饮用水

  RO也是渗透的反向过程,当较低的溶质流(具有较高的水浓度)通过半透膜向较高溶质流(具有较低的水浓度)迁移以实现浓缩平衡时,自然发生的现象。

  什么是纳滤?

  虽然RO和NF都是使用半透性介质从液体流中去除某些离子和颗粒的膜技术,但它们可以根据各自能够去除的颗粒的大小来区分。相比之下,RO和NF能够去除比微滤和超滤更细的污染物,其应用包括去除:

  硬度

  重金属

  硝酸盐

  有机大分子

  放射性核素

  硫酸盐

  总溶解固体(TDS)

  然而,纳滤的过滤比RO略粗糙,能够去除直径小至0.至0.μm的颗粒,包括农药化合物和有机大分子,同时保留RO会去除的矿物质。纳滤膜能够去除较大的二价离子,如硫酸钙,同时允许较小的一价离子(如氯化钠)通过。

  由于其过滤特性,纳滤通常用于:

  浓缩和脱矿质有价值的副产品,如废水中的金属

  去除硝酸盐

  去除地下水或地表水中的杀虫剂

  软化水

  它们是如何工作的?

  如上所述,RO是渗透的反面,渗透是一种被动的,自然发生的过程,不使用能量。例如,如果您要将半透膜放在一桶水中,然后在一侧添加盐,则水会自然地从无盐的一侧迁移到半透膜的一侧,在那里您添加盐以稀释浓缩的盐污染液体,直到两侧被同样稀释。你最终会得到一侧具有更高水平的水,从而产生所谓的渗透压。RO和NF的功能相似,区别在于被过滤掉的颗粒大小。

  使用RO/NF,由于您正在从高溶质液体流中去除污染物,因此必须施加大于自然发生的渗透压的能量,以迫使溶剂从(高度浓缩的溶液)通过半透膜,方向与自然和无力相反的方向。这导致渗透物通过半透膜,同时捕获和过滤掉任何大于通过低压侧的纯水的污染物。

  推动溶剂通过半透膜所需的压力取决于固体的浓缩物。水流越集中,您需要施加的压力就越大,以克服渗透压并迫使渗透液(过滤水)通过。这给您留下了高度浓缩的剔除流,根据设施的分离/浓缩需求,可以使用或丢弃。

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