反渗透膜的名字解析
当前用到的反渗透膜,基本都是芳香族聚酰胺膜,化学名称中带“芳香族”三个字,意味着分子式中必然含有六边形的苯环结构,化学名称中带“酰胺”两个字,意味着分子式中必然含有氮氢键,下图是分别由两种单体分子经过聚合反应生成反渗透分子的化学反应示意图,芳香族聚酰胺反渗透膜耐氯性差,但具有机械强度高、化学稳定性好、通量大等优点。
活性氯极易将氮氢键中的氢置换掉
芳香族聚酰胺复合反渗透膜极易与活性氯反应,发生氯化反应,导致芳香族聚酰胺分子式中的N-H键转化成N-Cl键,任何物质的分子式一旦变了,它就不再是之前的物质了,所以,N-H键转化成N-Cl键之后,反渗透膜已变成了其他物质,即它已经不是反渗透膜了,还怎么指望它脱盐?
1mg/l的余氯在200~1000小时内就能使反渗透膜彻底毁掉,导致脱盐率急剧下降,无法有效截留水中的阴阳离子了,但这种膜可以继续当超滤使用,截留水中的悬浮物的效果比砂滤器强多了,所以,一旦反渗透膜脱盐率骤降的不幸事件发生之后,别急着扔掉,这些膜还具有很好的过滤悬浮物的功能。
反渗透膜的宏观形态
肉眼看反渗透膜很像塑料纸,厚度与A4纸差不多,A4纸厚度是100μm,反渗透膜厚度是160.2μm,下图中就是反渗透膜。
反渗透膜的微观形态
160.2μm的反渗透膜是由三层材料复合而成,所以常称为复合膜,与需要脱盐的水直接接触的表层是脱盐分离功能层,材质是芳香族聚酰胺,厚0.2μm,孔径0.1nm(钙镁离子的直径是0.5nm);中间支撑层的材质是聚砜,厚40μm(与头发丝的直径相当),孔径15nm,与超滤的孔径类似,所以,有的企业在做将废弃的反渗透膜再加工成超滤膜的业务,这样的企业很值得政府支持壮大,让废弃的反渗透膜这种难以处置的固废焕发了第二春;底层起增强作用的材料是聚酯无纺布,厚120μm,孔径1~10μm,相当于微滤。
反渗透膜是由约30张膜片卷制而成
反渗透膜的卷制过程是由机器完成的,8寸膜通常是由30张左右的膜片卷在中心产水管上的,每张膜片是一个四边形的膜口袋,就像麻袋或信封一样,口袋的三个边是封死的,只有一个边是敞口状态,敞口的这个边贴近中心产水管,膜口袋从外往里渗透的淡水进入到中心产水管里汇集,沿着中心产水管的长度的方向在中心产水管的管壁有4排小孔,这些小孔的孔径约2.5mm,是膜口袋的淡水流入中心产水管的通道。
反渗透水处理行业急需深刻反思了
中国人抗战14年,国就不再破了;反渗透行业在抗膜污堵方面奋争了20年,膜堵得与20年前是一个样。
航天员杨利伟2003年在太空停留了1天就返回地面,因为那时的载人航天技术处于起步阶段;2024年11月4日神舟十八号航天员叶光富、李聪、李广苏安全回到地球,在太空出差192天。
反渗透水处理行业不要再继续沉浸在加大量药剂、产大量废弃膜元件和废弃滤芯的低质量发展热闹局面中苟且度日了,一直对低碳绿色的时代召唤充耳不闻不太好吧?又不是这两年刚刚从国外引进的反渗透,又不是一帮文盲在研究反渗透的使用与改进,又不是没舍得烧钱,量变总得发生质变吧。
给反渗透预处理系统设置某些无用的设备一年又一年,加大量多此一举的化学药剂一种又一种,一代代相关技术人员赓续奋斗,每年关于反渗透设计及使用经验的大型专家研讨会一场又一场,反渗透相关的团标、行标、国标一个个陆续出台,硬生生地把本该低碳绿色的反渗透水处理工艺搞得跟化工厂似的,把本该能轻松玩儿转的反渗透水处理工作弄得跟垃圾保洁工一样。
反渗透防污堵干了40年也没干明白
当下在国内各行各业运行的8寸反渗透膜有500万支,库存的废弃8寸膜有3500万支,应用场景和捐躯的膜元件都如此恢弘,反渗透需要什么样的预处理和什么样的运行管理这件事,在国内虽历经40年了,竟仍没被广大从业人员干明白。
如何处理反渗透的进水,近20年以来存在着大量以提质的初心干着降质的糗事,以深度处理的名义干着过度处理,以保护反渗透的真心干着危害反渗透的真事。
多年以来为了防止反渗透污堵,相关预处理(保护)理论能写成厚厚的书,相关预处理(保护)设备能排成长长的队,英年早逝的反渗透膜却尸横遍野,怎么这么打脸呢?事实证明传统而又经典的反渗透防污堵理论是一个盲人摸象的理论,集各种“瞎说”于一身,按照瞎说的那些去设计和管理反渗透,结果是多年以来保护反渗透的预处理费用花掉了数万亿元人民币,各行各业的反渗透却通通陷在污堵局面中长达20年都走不出困局,使投入的巨额人力物力都成了无用功。
理论层面一旦错了,实践层面再折腾,也会像孙悟空逃脱不了如来佛的手心儿一样令人难堪,换句话说,叫方向不对努力白费!或者叫兵熊熊一个将熊熊一窝,这里的“将”是理论,这里的“兵”是实践。
反渗透行业在防污堵方面集体沦陷
反渗透自从本世纪初不再像上世纪那样有机会普遍使用毫无处理难度的自来水或深井水以来,频繁污堵的难题就一直困扰着各行各业、天南地北、无论新旧、无论国产还是进口品牌的反渗透们,至今无解,这非常地类似于砸进去巨量的人财物踢了20多年球之后,要排场有排场、要举国期盼有举国期盼,但就是在赛场上始终进不了球。
延用了几十年的反渗透防污堵理论及经典工艺存在重大错误,使得要想破解反渗透污堵,就必须深入到一个个实际项目中找破解之道,书本上、规范里、在传统理论熏陶成长起来的专家口中,都充斥着把你指到歪路上的谬论。
反渗透行业在防污堵方面挺诡异的
现实当中结无机垢的反渗透少到如凤毛麟角,但诡异的是,近几年对反渗透进水除硬度形成了热潮,全中国几乎每个省的电力设计院的水处理人员都对反渗透进水除硬度持欢迎态度。
对没风险的事(无机垢)花重金防范和趋之若鹜,对泛滥成灾的事(有机污堵)都冷眼相待和束手无策,这种情况之下,反渗透污堵了20多年得不到解决不奇怪,再过100年也解决不了。
非要把反渗透进水设计上除硬工艺,与以下场景的魔幻效果高度相似:为了防止鸭子被淹死,给鸭子强行穿上了花样不断的救生衣,最后没穿救生衣的没淹死,偶有淹死的鸭子,恰好穿着救生衣。
知己知彼,方能百战不殆,反渗透水处理行业多年污堵困局久攻不克的成因是既不知己也不知彼,在没搞清楚对水如何得当地处理的情况下,采取的都是过度处理的方式,美其名曰深度处理;在没搞清楚什么样的设备才能保护好反渗透的情况下,采取的都是些自身就污堵得一塌糊涂的设备给反渗透当保镖,而且是争先恐后地组团当保镖,结局是连个保姆的作用也没起,展现的作用是同病相怜的病友。
反渗透污堵的典型特征和真实现状
在以地下水和自来水为水源的年代,反渗透充分展现了低碳绿色、省心好用,因为这两种水“好”到没有任何处理难度,不管预处理怎么设计,反渗透都不会出现污堵问题。
在近10多年国家禁止使用地下水、要求使用地表水或市政中水、要求对各类非常规水源进行回用的大趋势下,大量反渗透项目都存在保安过滤器滤芯更换周期不足两三周、反渗透运行一个月左右产水量就下降三分之一、反渗透的吨产水电耗上涨一倍的窘况,反渗透运行不到一个月甚至是不到半个月,其一段压差和进水压力就明显上涨、而二段压差基本不变,是当前全社会各行业反渗透污堵的典型特征;预处理设计豪华的反渗透和预处理设计简陋的反渗透、运行管理认真与否,二者的污堵周期其实没啥差别,这是当前反渗透行业的真实现状。
只有理论创新才能扭转反渗透败局
为什么发生有机物污堵的反渗透遍地都是,发生无机垢污堵的反渗透如同凤毛麟角般罕见,不是因为阻垢剂性能好,也不是关于无机垢的运行管理水平高,以下两大原因,让防范无机垢的事情可以实现躺赢,这两个理论发现,或许是您在别的文章或技术交流中从未看到和听到过,这是本文作者基于20多年深厚的一线反渗透从业经验加上极为广泛的一线调研之后形成的在国内外属于首创性的理论成果。
反渗透很难结无机垢的两大原因
物质的相似相溶属性使然
无机垢是极性物质,反渗透膜是非极性物质,根据物质的相似相溶原理可知,无机垢吸附在反渗透膜表面的难度极大,这是物质的属性决定的,再加上反渗透是错流过滤,偶有无机垢微晶在反渗透内部析出时,也会随着湍急的反渗透浓水排掉。
反渗透进水中缺少无机垢的晶核
各种金属材质的换热器易结水垢,原因是金属材质与无机垢一样都属于极性物质,二者容易吸附在一起,另外,进入换热器的冷却水中的悬浮物含量比反渗透进水中的悬浮物含量大多了,悬浮物含量大就意味着晶核多,为结无机垢创造了有利条件。
高空中如果没有尘埃,雪花都无法形成,小冰晶长大变成雪花的时候,小冰晶必须先以尘埃为晶核来发育成长。
聪明的花洒生产企业早已悟透了物质的相似相溶原理,所以,你见到的洗浴花洒往出喷水的小孔都是塑料材质,这个设计,有利于理解为啥很难见到结无机垢的反渗透的原因。
悟透原理才能摆脱错误理论的束缚
让反渗透不再频繁污堵不是梦
我司已经研发出取代澄清池类设备的直接过滤设备,该设备是带盖的密闭箱体结构,处理水的过程中不会发生藻的繁殖,占地面积只有澄清池类设备的十分之一、体积只有澄清池类设备的百分之一,且不需要现场施工,接上进水、出水和电源就能投运,有需要的请联系13425470412。
我司已开发出一种过滤器,占地面积是传统砂滤器的三分之一,滤料是抗板结滤料,投运10年之内无需更换滤料,过滤器出水精度小于5微米(传统砂滤器的出水精度是20微米),可以直接给反渗透供水,过滤器集成了电控、仪表和泵阀,不需要现场施工,接上进水、出水和电源就能全自动运行,有需求的请联系13425470412。
用物质的相似相溶原理解释有机材质滤芯的频繁污堵的原因,这在反渗透水处理行业内属于首创性的研究成果,我司不仅有理论成果的首创能力,也有让频繁污堵的保安过滤器实现常年不污堵的绝妙技改方案,在国内有处理水量大于150t/h的多个成功业绩,有需要上述绝妙技术方案合作的,请联系13425470412。
许多事情,只要把原理悟透,就能实现复杂问题简单化,而用到的原理通常都是高中老师甚至是初中老师教过的;我司的技术负责人一直就是通过悟透原理这招,想出破解工作中遇到的一个个难题的妙招,目前尤其专注于用极简、低碳、高效的预处理工艺解决反渗透频繁污堵的这个困扰整个水处理行业的难题。
对“守正创新”、“复杂问题简单化”有兴趣的,希望高质量发展本企业的反渗透水处理工作的,请联系13425470412,如果采用了我司的低碳高效的防治反渗透污堵的整体解决方案,不但能让反渗透、超滤、保安过滤器的污堵周期显著延长,还能让你的反渗透的回收率比设计值提升5%或产水量比设计值提升10%,投资回报期为1.5年左右,没有深厚的反渗透现场运行管理经验,别说做到这些,想都不敢想。
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