反滲透膜的名字解析
當(dāng)前用到的反滲透膜,基本都是芳香族聚酰胺膜,化學(xué)名稱中帶“芳香族”三個字,意味著分子式中必然含有六邊形的苯環(huán)結(jié)構(gòu),化學(xué)名稱中帶“酰胺”兩個字,意味著分子式中必然含有氮氫鍵,下圖是分別由兩種單體分子經(jīng)過聚合反應(yīng)生成反滲透分子的化學(xué)反應(yīng)示意圖,芳香族聚酰胺反滲透膜耐氯性差,但具有機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、通量大等優(yōu)點。
活性氯極易將氮氫鍵中的氫置換掉
芳香族聚酰胺復(fù)合反滲透膜極易與活性氯反應(yīng),發(fā)生氯化反應(yīng),導(dǎo)致芳香族聚酰胺分子式中的N-H鍵轉(zhuǎn)化成N-Cl鍵,任何物質(zhì)的分子式一旦變了,它就不再是之前的物質(zhì)了,所以,N-H鍵轉(zhuǎn)化成N-Cl鍵之后,反滲透膜已變成了其他物質(zhì),即它已經(jīng)不是反滲透膜了,還怎么指望它脫鹽?
1mg/l的余氯在200~1000小時內(nèi)就能使反滲透膜徹底毀掉,導(dǎo)致脫鹽率急劇下降,無法有效截留水中的陰陽離子了,但這種膜可以繼續(xù)當(dāng)超濾使用,截留水中的懸浮物的效果比砂濾器強多了,所以,一旦反滲透膜脫鹽率驟降的不幸事件發(fā)生之后,別急著扔掉,這些膜還具有很好的過濾懸浮物的功能。
反滲透膜的宏觀形態(tài)
肉眼看反滲透膜很像塑料紙,厚度與A4紙差不多,A4紙厚度是100μm,反滲透膜厚度是160.2μm,下圖中就是反滲透膜。
反滲透膜的微觀形態(tài)
160.2μm的反滲透膜是由三層材料復(fù)合而成,所以常稱為復(fù)合膜,與需要脫鹽的水直接接觸的表層是脫鹽分離功能層,材質(zhì)是芳香族聚酰胺,厚0.2μm,孔徑0.1nm(鈣鎂離子的直徑是0.5nm);中間支撐層的材質(zhì)是聚砜,厚40μm(與頭發(fā)絲的直徑相當(dāng)),孔徑15nm,與超濾的孔徑類似,所以,有的企業(yè)在做將廢棄的反滲透膜再加工成超濾膜的業(yè)務(wù),這樣的企業(yè)很值得政府支持壯大,讓廢棄的反滲透膜這種難以處置的固廢煥發(fā)了第二春;底層起增強作用的材料是聚酯無紡布,厚120μm,孔徑1~10μm,相當(dāng)于微濾。
反滲透膜是由約30張膜片卷制而成
反滲透膜的卷制過程是由機器完成的,8寸膜通常是由30張左右的膜片卷在中心產(chǎn)水管上的,每張膜片是一個四邊形的膜口袋,就像麻袋或信封一樣,口袋的三個邊是封死的,只有一個邊是敞口狀態(tài),敞口的這個邊貼近中心產(chǎn)水管,膜口袋從外往里滲透的淡水進入到中心產(chǎn)水管里匯集,沿著中心產(chǎn)水管的長度的方向在中心產(chǎn)水管的管壁有4排小孔,這些小孔的孔徑約2.5mm,是膜口袋的淡水流入中心產(chǎn)水管的通道。
反滲透水處理行業(yè)急需深刻反思了
中國人抗戰(zhàn)14年,國就不再破了;反滲透行業(yè)在抗膜污堵方面奮爭了20年,膜堵得與20年前是一個樣。
航天員楊利偉2003年在太空停留了1天就返回地面,因為那時的載人航天技術(shù)處于起步階段;2024年11月4日神舟十八號航天員葉光富、李聰、李廣蘇安全回到地球,在太空出差192天。
反滲透水處理行業(yè)不要再繼續(xù)沉浸在加大量藥劑、產(chǎn)大量廢棄膜元件和廢棄濾芯的低質(zhì)量發(fā)展熱鬧局面中茍且度日了,一直對低碳綠色的時代召喚充耳不聞不太好吧?又不是這兩年剛剛從國外引進的反滲透,又不是一幫文盲在研究反滲透的使用與改進,又不是沒舍得燒錢,量變總得發(fā)生質(zhì)變吧。
給反滲透預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)置某些無用的設(shè)備一年又一年,加大量多此一舉的化學(xué)藥劑一種又一種,一代代相關(guān)技術(shù)人員賡續(xù)奮斗,每年關(guān)于反滲透設(shè)計及使用經(jīng)驗的大型專家研討會一場又一場,反滲透相關(guān)的團標(biāo)、行標(biāo)、國標(biāo)一個個陸續(xù)出臺,硬生生地把本該低碳綠色的反滲透水處理工藝搞得跟化工廠似的,把本該能輕松玩兒轉(zhuǎn)的反滲透水處理工作弄得跟垃圾保潔工一樣。
反滲透防污堵干了40年也沒干明白
當(dāng)下在國內(nèi)各行各業(yè)運行的8寸反滲透膜有500萬支,庫存的廢棄8寸膜有3500萬支,應(yīng)用場景和捐軀的膜元件都如此恢弘,反滲透需要什么樣的預(yù)處理和什么樣的運行管理這件事,在國內(nèi)雖歷經(jīng)40年了,竟仍沒被廣大從業(yè)人員干明白。
如何處理反滲透的進水,近20年以來存在著大量以提質(zhì)的初心干著降質(zhì)的糗事,以深度處理的名義干著過度處理,以保護反滲透的真心干著危害反滲透的真事。
多年以來為了防止反滲透污堵,相關(guān)預(yù)處理(保護)理論能寫成厚厚的書,相關(guān)預(yù)處理(保護)設(shè)備能排成長長的隊,英年早逝的反滲透膜卻尸橫遍野,怎么這么打臉呢?事實證明傳統(tǒng)而又經(jīng)典的反滲透防污堵理論是一個盲人摸象的理論,集各種“瞎說”于一身,按照瞎說的那些去設(shè)計和管理反滲透,結(jié)果是多年以來保護反滲透的預(yù)處理費用花掉了數(shù)萬億元人民幣,各行各業(yè)的反滲透卻通通陷在污堵局面中長達20年都走不出困局,使投入的巨額人力物力都成了無用功。
理論層面一旦錯了,實踐層面再折騰,也會像孫悟空逃脫不了如來佛的手心兒一樣令人難堪,換句話說,叫方向不對努力白費!或者叫兵熊熊一個將熊熊一窩,這里的“將”是理論,這里的“兵”是實踐。
反滲透行業(yè)在防污堵方面集體淪陷
反滲透自從本世紀(jì)初不再像上世紀(jì)那樣有機會普遍使用毫無處理難度的自來水或深井水以來,頻繁污堵的難題就一直困擾著各行各業(yè)、天南地北、無論新舊、無論國產(chǎn)還是進口品牌的反滲透們,至今無解,這非常地類似于砸進去巨量的人財物踢了20多年球之后,要排場有排場、要舉國期盼有舉國期盼,但就是在賽場上始終進不了球。
延用了幾十年的反滲透防污堵理論及經(jīng)典工藝存在重大錯誤,使得要想破解反滲透污堵,就必須深入到一個個實際項目中找破解之道,書本上、規(guī)范里、在傳統(tǒng)理論熏陶成長起來的專家口中,都充斥著把你指到歪路上的謬論。
反滲透行業(yè)在防污堵方面挺詭異的
現(xiàn)實當(dāng)中結(jié)無機垢的反滲透少到如鳳毛麟角,但詭異的是,近幾年對反滲透進水除硬度形成了熱潮,全中國幾乎每個省的電力設(shè)計院的水處理人員都對反滲透進水除硬度持歡迎態(tài)度。
對沒風(fēng)險的事(無機垢)花重金防范和趨之若鶩,對泛濫成災(zāi)的事(有機污堵)都冷眼相待和束手無策,這種情況之下,反滲透污堵了20多年得不到解決不奇怪,再過100年也解決不了。
非要把反滲透進水設(shè)計上除硬工藝,與以下場景的魔幻效果高度相似:為了防止鴨子被淹死,給鴨子強行穿上了花樣不斷的救生衣,最后沒穿救生衣的沒淹死,偶有淹死的鴨子,恰好穿著救生衣。
知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆,反滲透水處理行業(yè)多年污堵困局久攻不克的成因是既不知己也不知彼,在沒搞清楚對水如何得當(dāng)?shù)靥幚淼那闆r下,采取的都是過度處理的方式,美其名曰深度處理;在沒搞清楚什么樣的設(shè)備才能保護好反滲透的情況下,采取的都是些自身就污堵得一塌糊涂的設(shè)備給反滲透當(dāng)保鏢,而且是爭先恐后地組團當(dāng)保鏢,結(jié)局是連個保姆的作用也沒起,展現(xiàn)的作用是同病相憐的病友。
反滲透污堵的典型特征和真實現(xiàn)狀
在以地下水和自來水為水源的年代,反滲透充分展現(xiàn)了低碳綠色、省心好用,因為這兩種水“好”到?jīng)]有任何處理難度,不管預(yù)處理怎么設(shè)計,反滲透都不會出現(xiàn)污堵問題。
在近10多年國家禁止使用地下水、要求使用地表水或市政中水、要求對各類非常規(guī)水源進行回用的大趨勢下,大量反滲透項目都存在保安過濾器濾芯更換周期不足兩三周、反滲透運行一個月左右產(chǎn)水量就下降三分之一、反滲透的噸產(chǎn)水電耗上漲一倍的窘?jīng)r,反滲透運行不到一個月甚至是不到半個月,其一段壓差和進水壓力就明顯上漲、而二段壓差基本不變,是當(dāng)前全社會各行業(yè)反滲透污堵的典型特征;預(yù)處理設(shè)計豪華的反滲透和預(yù)處理設(shè)計簡陋的反滲透、運行管理認真與否,二者的污堵周期其實沒啥差別,這是當(dāng)前反滲透行業(yè)的真實現(xiàn)狀。
只有理論創(chuàng)新才能扭轉(zhuǎn)反滲透敗局
為什么發(fā)生有機物污堵的反滲透遍地都是,發(fā)生無機垢污堵的反滲透如同鳳毛麟角般罕見,不是因為阻垢劑性能好,也不是關(guān)于無機垢的運行管理水平高,以下兩大原因,讓防范無機垢的事情可以實現(xiàn)躺贏,這兩個理論發(fā)現(xiàn),或許是您在別的文章或技術(shù)交流中從未看到和聽到過,這是本文作者基于20多年深厚的一線反滲透從業(yè)經(jīng)驗加上極為廣泛的一線調(diào)研之后形成的在國內(nèi)外屬于首創(chuàng)性的理論成果。
反滲透很難結(jié)無機垢的兩大原因
物質(zhì)的相似相溶屬性使然
無機垢是極性物質(zhì),反滲透膜是非極性物質(zhì),根據(jù)物質(zhì)的相似相溶原理可知,無機垢吸附在反滲透膜表面的難度極大,這是物質(zhì)的屬性決定的,再加上反滲透是錯流過濾,偶有無機垢微晶在反滲透內(nèi)部析出時,也會隨著湍急的反滲透濃水排掉。
反滲透進水中缺少無機垢的晶核
各種金屬材質(zhì)的換熱器易結(jié)水垢,原因是金屬材質(zhì)與無機垢一樣都屬于極性物質(zhì),二者容易吸附在一起,另外,進入換熱器的冷卻水中的懸浮物含量比反滲透進水中的懸浮物含量大多了,懸浮物含量大就意味著晶核多,為結(jié)無機垢創(chuàng)造了有利條件。
高空中如果沒有塵埃,雪花都無法形成,小冰晶長大變成雪花的時候,小冰晶必須先以塵埃為晶核來發(fā)育成長。
聰明的花灑生產(chǎn)企業(yè)早已悟透了物質(zhì)的相似相溶原理,所以,你見到的洗浴花灑往出噴水的小孔都是塑料材質(zhì),這個設(shè)計,有利于理解為啥很難見到結(jié)無機垢的反滲透的原因。
悟透原理才能擺脫錯誤理論的束縛
讓反滲透不再頻繁污堵不是夢
我司已經(jīng)研發(fā)出取代澄清池類設(shè)備的直接過濾設(shè)備,該設(shè)備是帶蓋的密閉箱體結(jié)構(gòu),處理水的過程中不會發(fā)生藻的繁殖,占地面積只有澄清池類設(shè)備的十分之一、體積只有澄清池類設(shè)備的百分之一,且不需要現(xiàn)場施工,接上進水、出水和電源就能投運,有需要的請聯(lián)系13425470412。
我司已開發(fā)出一種過濾器,占地面積是傳統(tǒng)砂濾器的三分之一,濾料是抗板結(jié)濾料,投運10年之內(nèi)無需更換濾料,過濾器出水精度小于5微米(傳統(tǒng)砂濾器的出水精度是20微米),可以直接給反滲透供水,過濾器集成了電控、儀表和泵閥,不需要現(xiàn)場施工,接上進水、出水和電源就能全自動運行,有需求的請聯(lián)系13425470412。
用物質(zhì)的相似相溶原理解釋有機材質(zhì)濾芯的頻繁污堵的原因,這在反滲透水處理行業(yè)內(nèi)屬于首創(chuàng)性的研究成果,我司不僅有理論成果的首創(chuàng)能力,也有讓頻繁污堵的保安過濾器實現(xiàn)常年不污堵的絕妙技改方案,在國內(nèi)有處理水量大于150t/h的多個成功業(yè)績,有需要上述絕妙技術(shù)方案合作的,請聯(lián)系13425470412。
許多事情,只要把原理悟透,就能實現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化,而用到的原理通常都是高中老師甚至是初中老師教過的;我司的技術(shù)負責(zé)人一直就是通過悟透原理這招,想出破解工作中遇到的一個個難題的妙招,目前尤其專注于用極簡、低碳、高效的預(yù)處理工藝解決反滲透頻繁污堵的這個困擾整個水處理行業(yè)的難題。
對“守正創(chuàng)新”、“復(fù)雜問題簡單化”有興趣的,希望高質(zhì)量發(fā)展本企業(yè)的反滲透水處理工作的,請聯(lián)系13425470412,如果采用了我司的低碳高效的防治反滲透污堵的整體解決方案,不但能讓反滲透、超濾、保安過濾器的污堵周期顯著延長,還能讓你的反滲透的回收率比設(shè)計值提升5%或產(chǎn)水量比設(shè)計值提升10%,投資回報期為1.5年左右,沒有深厚的反滲透現(xiàn)場運行管理經(jīng)驗,別說做到這些,想都不敢想。
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