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反渗透技术发展迅速 节能减排任重道远(图)

2009/4/3/10:55 来源:中国信息报 作者:唐亚楠

    【慧聪制药工业网】近些年来,反渗透技术发展迅速,在世界范围已取得巨大的经济效益,对海水、苦咸水淡化、工业废水浓缩经济价值较高的物质,以及对医药、食品工业等方面的溶液浓缩方面均取得长足进步,但仍限于低浓度的浓缩与淡化。究其原因,主要在于膜组件内反渗透膜的透水量受膜两侧溶液的渗透压差Δπ的限制。因为膜两侧溶液的渗透压差是膜两侧溶液浓度差的函数(目前的膜组件是一种单流道的反渗透膜组件,在膜的高压侧,设进、出液两个口,进出的是有浓度的液体;另一低压侧只有一个出水口,流出的渗透水是清水,浓度接近于零,按一个大气压计算),因此进入的溶液浓度愈大渗透水量愈多,浓度量及其渗透压差就愈大,则反渗透操作压力差ΔP也更大,对高压泵压力的要求也随之愈高。如膜的高压流道流入3.5%的盐水,要浓缩至7%-8%就需70-90个大气压的高压泵。如浓度再高,不仅反渗透膜易被压破,高压泵也难制造,且消耗动力亦很大。近些年来在研制高性能的反渗透膜及其组件时,主要在于研制如何提高膜的抗压力及增大透水量,但浓度愈高,渗透压愈大,对膜的抗压力要求愈高,这是一种恶性循环,因此存在难以逾越的障碍。

反渗透膜

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    高耀祖发明的一种名为“双流道对流反渗透分离装置及双流道反渗透膜组件”(专利号:ZL99103186.5)。该产品是以“双流道反渗透膜组件”作为“双流道对流反渗透分离装置”的主要部件,其特征在于“在反渗透膜的两侧设两条流道,一侧为高压流道设进液口及出液口,另一侧为低压流道也设置进液口及出液口。两侧进液口设在流道的相对的两端”。其特征还在于将一种浓度溶液事先分为两种浓度,分别从高压流道及低压流道两端进液口流入,且低压流道进口溶液浓度要低于高压流道进口溶液浓度,造成浓度差,也就降低膜两侧对流溶液的浓度差及其渗透压差。因此用较低的操作压力就能克服渗透压差进行对流反渗透,使流入高压流道溶液脱水浓缩,流入低压流道溶液得到渗透水淡化。目的在于从反渗透膜的两侧不同浓度溶液浓差能的转换过程着手,从非平衡过程的稳定状态出发,发明出“双流道对流反渗透分离装置”,及其主要部件——“双流道反渗透膜组件”,达到用抗压力不高的反渗透膜及压头不太高的高压泵就可以高度浓缩低分子量溶液的新方法,其特点是不需要用抗压力和脱盐率很高的反渗透膜及压头很高的高压泵就可对溶液进行高度浓缩和淡化的高度节能减排装置。主要用于医药、食品、化工、发酵工业等水分子溶液高度浓缩及处理环境污染外,也能成倍的降低泵压力进行海水淡化,或用抗压力不高的反渗透膜进行海水淡化。

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