大型反渗透设备主要由以下部分组成
1. 预处理系统
- 机械过滤器:也称为砂滤器,内部填充有石英砂等过滤介质。它主要用于去除水中的悬浮固体颗粒,如泥沙、铁锈等。这些大颗粒杂质如果进入后续的反渗透膜系统,可能会堵塞膜孔,影响设备的正常运行。
- 活性炭过滤器:其中的活性炭可以吸附水中的有机物、余氯、异味和部分重金属离子。例如,它能够有效去除水中的氯,因为氯会对反渗透膜造成氧化损伤,降低膜的使用寿命。
- 软化器:通过离子交换树脂的作用,将水中的钙、镁等硬度离子置换出来,降低水的硬度。这是为了防止在反渗透膜表面形成水垢,因为水垢的形成会导致膜通量下降,增加能耗,甚至损坏膜组件。
2. 高压泵
- 这是反渗透设备的关键动力部件。它为原水提供足够的压力,使水能够克服渗透压通过反渗透膜。高压泵的压力一般在1 - 10MPa之间,具体压力根据原水的性质和处理要求而定。例如,对于海水淡化,由于海水的渗透压较高,需要更高的压力,通常在5 - 10MPa左右;而对于普通的苦咸水淡化或纯水制备,压力可能在1 - 3MPa。
3. 反渗透膜组件
- 这是设备的核心部分。反渗透膜通常是由高分子材料制成的薄片状结构,如聚酰胺类材料。膜组件有多种形式,常见的有卷式膜组件和中空纤维膜组件。
- 卷式膜组件是将反渗透膜、导流网和产水隔网等材料围绕中心管卷制而成。它具有单位体积内膜面积大、结构紧凑等优点,广泛应用于大型反渗透设备中。中空纤维膜组件则是由大量的中空纤维膜丝组成,水从膜丝的外侧进入,在压力作用下,水分子透过膜丝壁进入中空部分,成为产水。
4. 后处理系统
- pH调节装置:根据产水的用途,可能需要对pH值进行调节。例如,在一些工业用水中,对水的酸碱度有严格要求,通过添加酸碱调节剂来调整pH值,使其符合使用标准。
- 消毒装置:为了杀灭水中残留的细菌和微生物,会采用紫外线消毒、臭氧消毒或添加消毒剂等方式。比如,在生产饮用纯水时,紫外线消毒是一种常用的方法,它能够在不添加化学药剂的情况下,有效地破坏微生物的DNA结构,达到杀菌消毒的目的。
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