反渗透与电渗析的比较
目前水处理市场中膜法处理技术占比越来越大,人们对于膜的需求也越来越大。但面对琳琅满目的膜片市场,该如何选择成为困扰人们的一个难题。任何一种技术都有自己的优势,同时,也有自己的短板。在针对不同的体系时,只有选择对相应的技术或者做好技术组合,才能达到我们想要的效果。该文主要简单比较一下反渗透与电渗析技术。
一、 原理比较
1、反渗透
反渗透膜为压力驱动膜,依靠所谓的孔径来实现水与盐的分离。就含盐废水而言,反渗透膜仅仅允许水通过,盐分大部分(氯化钠可高达99%)被膜截留,当然这需要外界施加压力以克服本身存在与体系中的渗透压。当施加在盐水侧的压力高于渗透压时,水就会通过渗透膜,从而实现盐与水的分离。
2、电渗析
电渗析(ED,Electrodialysis)是指在直流电场的作用下,溶液中带电离子定向迁移,选择性透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。以电位差为推动力,利用阴、阳离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性,使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。可实现苦咸水或海水的淡化、盐浓缩,有机物溶液脱盐精制等。原理如图1所示:
图1 均相膜电渗析工作原理图
电渗析膜组器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。离子交换膜对不同电荷的离子具有选择透过性。阳膜只允许通过阳离子,阻止阴离子通过;阴膜只允许通过阴离子,阻止阳离子通过。在外加直流电场的作用下,水中离子作定向迁移。由于膜组器是由多层隔室组成,故淡室中的阴阳离子迁移到相邻的浓室中去,从而使含盐水淡化。
二、技术特点比较
项目 |
电渗析 |
反渗透 |
---|---|---|
除盐驱动力 |
电驱动 |
压力驱动 |
透过物 |
电解质 |
水 |
截留物 |
水 |
电解质 |
脱盐率 |
50~90% |
80~99% |
产水率 |
50~95% |
50~80% |
工作温度 |
5~35℃ |
5~35℃ |
进水PH |
0~14 |
2~12 |
浊度要求 |
1NTU |
0.1NTU |
操作压力 |
≤0.1MPa |
≥1MPa |
配套材质要求 |
UPVC材质为主 |
304/316L/2205/2507等不锈钢 |
药剂使用 |
清洗时使用少量酸碱 |
阻垢剂、还原剂、杀菌剂、清洗剂等 |
对预处理要求 |
较低,预处理流程短 |
较高,预处理流程长 |
抗污染性 |
较好 |
较差 |
清洗恢复 |
化学清洗后基本可完全恢复 针对严重污染体系,可采用离线清洗 |
膜污染后较难清洗恢复 |
产水水质 |
淡水中的硅、有机物等不迁移,只去除盐类 |
淡水水质好 |
一般较适含盐量 |
>10000mg/L |
≤10000mg/L |
随着国家对于排放水中的含盐量控制越来越严格,“零排放”变成了一个公司的基本诉求。针对不同体系,电渗析和反渗透都能发挥各自不同的优势,当然两者的巧妙结合更会给人带来锦上添花的效果。