反渗透净水设备的工作原理是利用半透膜的特性,通过施加压力使水通过半透膜,而水中的杂质、盐分、重金属等被截留,从而达到净化水质的目的。以下是其详细工作原理:反渗透净水设备能耗分析
半透膜原理:半透膜是一种具有特殊性质的薄膜,它允许水等小分子物质通过,而阻止大多数溶解的固体、有机物、细菌和病毒等大分子物质通过。当把两种不同浓度的溶液(例如,含有杂质的水和纯水)用半透膜隔开时,水会自然地从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧渗透,这种现象称为渗透。
反渗透过程:在反渗透净水设备中,通过对含有杂质的水施加一定的压力,这个压力大于渗透压,使得水在压力作用下克服自然渗透的方向,从高浓度溶液(即原水,含有各种杂质)一侧通过半透膜向低浓度溶液(即纯水)一侧渗透。在这个过程中,半透膜起到了筛选的作用,水中的各种杂质,如细菌、病毒、重金属离子、有机物、盐分等被截留在半透膜的原水一侧,而透过半透膜的水则成为了净化后的纯净水。
过滤与净化:为了提高反渗透净水设备的净化效果和延长反渗透膜的使用寿命,通常在反渗透膜之前会设置多级预处理过滤装置,如 PP 棉滤芯、活性炭滤芯等。PP 棉滤芯主要用于过滤水中的大颗粒杂质,如泥沙、铁锈等;活性炭滤芯则用于吸附水中的余氯、有机物和部分重金属离子等,改善水的口感和气味。经过预处理后的水再进入反渗透膜进行深度净化,最终得到符合饮用标准的纯净水。
技术原理
反渗透是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。其核心原理基于半透膜的特性,当把相同体积的稀溶液和浓溶液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔时,稀溶液中的溶剂会自然地穿过半透膜向浓溶液侧流动,形成渗透平衡。而在反渗透过程中,是在浓溶液侧(原水侧)施加一个大于渗透压的压力,使浓溶液中的溶剂向稀溶液流动,与自然渗透方向相反,从而实现水的净化。原水中的水分子在压力作用下通过反渗透膜,而各种无机离子、胶体物质、大分子溶质以及细菌、病毒等杂质则被截留,得到净化后的水。
设备构成
预处理系统:一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质,达到反渗透的进水要求。
反渗透装置:主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。主要作用是去除水中的杂质,使出水满足使用要求。
后处理系统:在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置,主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤等其中的一种或者多种设备。
清洗系统:主要由清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时,需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。
电气控制系统:用来控制整个反渗透系统正常运行,包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。反渗透净水设备能耗分析
技术特点
高纯度净化:能有效去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌、病毒、有机物等杂质,制取的水纯净度高。
纯物理过程:采用反渗透除盐技术,是一种纯物理过程的制备技术,无需化学药剂,避免了化学污染。