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为何反渗透纯水机一定会有废水?

来源:云更新 时间:2019-10-16 09:01:31 浏览次数:

为何反渗透纯水机一定会有废水?

纯水机净水技术

目前的深度处理方法主要有活性碳吸附、超氧处理和膜分离。膜分离中的微滤(NF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质,故单独使用时不能称之深度处理。纯水机采用目前净水行业的反渗透技术(RO)。反渗透膜(原理:反渗透技术原理)能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

反渗透膜(原理:反渗透技术原理)工作原理

把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜(反渗透(Osmosis)膜)阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

我们通过反渗透(Osmosis)过程,可以将水从浓度高的溶液流向浓度低的溶液。由于无机离子、胶体物质和大分子溶质无法通过反渗透膜(原理:反渗透技术原理),我们在这个过程中,将我们不不需要的物质留在了浓度高的溶液一端,而浓度低的一端就是我们得到的净化过的液体。

纯水机(Water Purifier)工作中为什么会排废水

从前面的介绍,我们已经知道了,纯水机(Water Purifier)的核心(core)部件反渗透(Osmosis)膜在工作的过程实际上是一个液体浓缩的过程,水中的含盐量随着水流过反渗透膜表面不断的增加,水的渗透压也不断的增加。当渗透压增加到增压泵的压力时,水就不能通过反渗透膜流入净水一端。另外由于水中矿物质浓度的不断增加,一些矿物质(如碳酸钙、硫酸钙、硅)就会在反渗透膜表面沉积下来,并堵塞反渗透膜的孔隙,导致反渗透膜产水量下降和脱盐率(反渗透膜去除水中无机盐的能力)下降。纯水机工作的过程中要避免以上现象的发生,所以所有的在应用的反渗透膜都有一个能将进水制成产品水的比例,称之为“回收率”。(回收率=产品水量÷进水量×100%)

如果在一个反渗透系统中,拥有高产水量从而意味着反渗透膜(原理:反渗透技术原理)系统有着较高的回收率。通常我们可以通过增加串联的反渗透来提高系统的回收率,但是家用纯水机通常只采用一只反渗透膜,这也意味着目前市面上销售(Sales)的几乎所有的纯水机的合理系统回收率都是一样的,任何高出这个合理值的产品都是设计不合理的产品,都是以降低(reduce)反渗透膜使用周期为代价的。目前较为合理和经济的回收率是30%。

目前有减少纯水机排废水量的办法吗?

目前市面上有很多声称无废水或少废水的纯水机(Water Purifier)产品。目前市面上有3种常用的方案,现在来分析下可行不。

1.通过将废水回流到纯水机的进水端

通过前面的介绍,我们已经知道了,反渗透制水的过程实际上是一个浓缩的过程,制水过程中,必须把系统中浓缩后的盐分排掉才能保持系统的稳定。如果把纯水机的废水回流至纯水机的进水端,这意味着,对于纯水机这个系统,只有盐分流入,没有盐分排除(Remove),纯水机内水的含盐量会迅速的增加,最终导致水的渗透压超过增压泵所提供的压力,导致纯水机不制水。同时由于含盐量的增加,部分难溶矿物质开始在膜表面沉积,导致反渗透膜(原理:反渗透技术原理)的堵塞并的损坏,这种损坏通常是不可逆的,只有更换反渗透膜。

2.定时间断性的排放废水

市面上有很多这样的产品,纯水机工作个几分钟,排几十秒的废水。这种方法同样的不可取,在纯水机不排废水的时间段内,反渗透膜(原理:反渗透技术原理)的回收率是100%,目前世界上没有一种反渗透膜能做到100%的回收率。这样使用的结果就是水中的微量难溶盐分迅速的在膜表面沉积下来,并导致反渗透的堵塞和严重的缩短反渗透膜的使用周期。这类机型,通常用户6个月就必须更换反渗透膜,而一个合理的系统,反渗透的使用寿命通常在3年左右。

3.将废水储存起来,另作他用

这种办法是用一个较大的压力桶将废水储存起来,等需要使用的时候在放出来使用。这种办法是目前可行的办法,因为它实质上没有改变纯水机的运行参数(parameter)。

纯水机真的像媒体报道的排那么多废水吗?

纯水机的主要用途是用来提供家庭的饮用水,一般一个4口之家,一天的饮用水量(包括煮饭、煲汤)约为3.2加仑,也就是约12升左右。制取12升纯水约需要排放24升的废水,一个月就需要排放720升的废水。按照目前全国自来水综合价格(包含资源、排污费)2.5元计算,一个月排放的废水只需要1.8元。相信这区区的1.8元不会给任何一个家庭造成经济负担。纯水机排放的废水远远小于我们用于冲凉、冲马桶、洗衣服的水量,因此我们大可不必为这点废水感到困扰。