產(chǎn)水通量和脫鹽率是反滲透和納濾膜的關(guān)鍵性參數,除了膜本身特性外,膜系統的水通量和脫除率主要受壓力、溫度、回收率、進(jìn)水鹽濃度和PH值影響。
1.壓力的影響
進(jìn)水壓力主要用于克服自然滲透壓。它們之間存在如下關(guān)系:產(chǎn)水通量與進(jìn)水壓力存在正性的關(guān)系;增加進(jìn)水壓力,脫鹽率也會(huì )提高,但是兩者之間是非線(xiàn)性的關(guān)系。
流量指單位時(shí)間內,流過(guò)封閉管道或明渠有效橫截面的進(jìn)水量的大小。常以m3/h或者加侖每天(g/d)。進(jìn)水流量對于膜性能的影響比較緩和。隨著(zhù)進(jìn)水流量的增加,膜表面的壓力隨之是上升,并且減少了濃差極化的現象,提高了設備的脫鹽率。
2.溫度的影響
進(jìn)水溫度的變化對膜系統的產(chǎn)水通量影響是很大,而且很敏感。
隨著(zhù)水的溫度的增加,水通量幾乎是以線(xiàn)性的速率增大的,這主要是溫度上升,水分子之間的引力下降,擴散能力增加了。
但是水的溫度升高的話(huà),會(huì )導致脫鹽率降低,是因為鹽透過(guò)了膜的擴散速率會(huì )因為溫度的提高而加快。
3.鹽濃度的影響
進(jìn)水濃度是指膜系統的進(jìn)水鹽濃度。
滲透壓是指對于濃度不同的兩側水溶液之間的半透膜,為了阻止水分子從低濃度的一側滲透到高濃度的一側,而在高濃度一側施加的最小額外壓強。鹽濃度的增加會(huì )導致滲透壓增加,因此進(jìn)水驅動(dòng)壓力的大小,一般是由水中含鹽量的多少決定的。
一般,壓力如果保持恒定,含鹽量越高,水通量就越低,滲透壓的增加抵消了進(jìn)水推動(dòng)力,同時(shí)水通量降低,增加了滲透膜的鹽通量,同時(shí)也降低了脫鹽率。
4.回收率的影響
回收率是指產(chǎn)水量和進(jìn)水量的比值。
對進(jìn)水施加一定的壓力,當稀溶液和濃溶液之間的正常滲透流動(dòng)方向逆轉時(shí)發(fā)生反向時(shí),就實(shí)現反滲透過(guò)程。如果膜元件的回收率升高(進(jìn)水壓力保持恒定的情況下),原水中的殘留含鹽量會(huì )更高,自然滲透壓會(huì )不斷增加,直至與施加給進(jìn)水的壓力相同,才能抵消進(jìn)水壓力的推動(dòng)作用,從而才能減慢或者停止這個(gè)推動(dòng)作用,脫鹽率會(huì )降低。
5.PH的影響
PH值是指膜系統進(jìn)水的酸堿度。PH值對膜元件的脫鹽率特性影響是比較大的。水通量也會(huì )受到一定程度的影響。當進(jìn)水的PH值小于8時(shí),水中的CO2是不能脫除的,將透過(guò)膜元件,造成脫鹽率下降。
反之,不斷提高PH值時(shí),會(huì )降低碳酸鹽的溶解度,導致結垢現象。因此需要控制適當的酸堿度是反滲透和納濾膜元件正常運行的前提。