[水知识一千问第559篇]反渗透设备中浓差极化现象的控制
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反渗透设备在水处理中的应用已越来越广泛，然而这种方法其实存在一种很大的弊端，就是反渗透膜表面极易被溶质或其他截留物质形成浓差极化，为了减少水浓差极化对处理结果的的影响，我们除了考虑反渗透纯净水设备工艺设计外，还得在设备运行中采取改善对策。
浓差极化
浓差极化是指分离过程中，料液中的溶液在压力驱动下透过膜，溶质(离子或不同分子量溶质)被截留，在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高；在浓度梯度作用下，溶质又会由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过通量下降。
浓差极化的危害
1、 由于膜元件表面浓度高，因而相应的压力就会随之升高。渗透压力升高之后，原来的运行条件发生变化，从而导致产水量下降。如果想要达到原定产水量，需提高给水压力。
2、 膜元件界面浓度升高，易结垢的物质增加了沉淀的速度，加速了膜污染现象的发生，造成膜性能下降。
3、 采取盐扩散脱离加仑膜表面方式应对形成的浓度梯度，但是胶体物质扩散要比盐分扩散速度慢数千倍，浓度极化是导致陶氏反渗透膜元件污染的重要原因之一。
4、浓差极化会促使盐水的渗透压加大，从而导致反渗透所需压力持续加大。另外还有可能引起难溶盐在膜表面的析出。
浓差极化的消除措施
1
增高流速法
首先可以采用化工上常用的增加骚动的措施。也就是设法加大流体流过膜面的线速度。减少流体停留的时间，增加纯净水设备中流体的速度来减小溶质的吸附时间，流速增大溶质不易吸附；
2
填料法
如将29~100um的小球放入被处理的液体中，令其共同流经反渗透系统以减小膜边界层的厚度而增大透过速度。小球的材质可用玻璃或甲基丙烯酸甲酯制作，此外，对管式反渗透系统来说，也可向进料液中填加微型海绵球，不过，对板框式和螺旋卷式膜组件而言，加填料的方法是不适宜的，主要是因为有将流道堵塞的危险。
3
脉冲法
在反渗透纯净水设备流程中增设一脉冲发生装置，脉冲振幅和频率不同，一般振幅越大或频率越高，透过的流速也越大。在所有测试装置中广泛应用搅拌器，经验表明传质系数与搅拌器的转数成直线关系。
4
装设湍流促进器
湍流促进器是指可强化流态的多种障碍物，例如对管式组件而言，内部安装螺旋挡板。对板式或卷式的膜组件可内衬网栅等物以促进湍流，这种湍流促进器效果非常好。
5
加分散阻垢剂
为了防止反渗透纯净水设备中反渗透膜结垢，加入硫酸或盐酸调节PH值，但是由于酸系统腐蚀和泄露让操作者感到麻烦，因此一般加入分散阻垢剂维持水处理系统正常运行。
浓差极化会使实际的产水通量和脱盐率低于理论估算值。防止浓差极化主要是控制回收率！单支膜元件的浓差极化系数一般控制在1.2以下，即回收率控制在18%以下，这是单支膜元件，如果系统流程长的话回收率就会提高。
本文关键词编号——0769