反滲透膜保護(hù)裝置說(shuō)明

反滲透技術(shù)是膜分離技術(shù)的一種，其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下，借助只允許水分子透過(guò)的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達(dá)到凈水的目的。這種技術(shù)對(duì)于水中的鈣、鎂離子及懸浮物等的去除效率較高，但是這種技術(shù)對(duì)于進(jìn)水的壓力、溫度、pH值、鹽度等的指標(biāo)要求較高，運(yùn)行時(shí)需使用反滲透專用阻垢劑及專用殺菌劑，反滲透專用阻垢劑一般都是進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格昂貴，噸產(chǎn)品幾萬(wàn)元甚至幾十萬(wàn)，反滲透膜經(jīng)過(guò)使用后需要定期清洗和更換，防止因?yàn)槟らL(zhǎng)期使用被懸浮物阻塞而失去作用。

我公司經(jīng)過(guò)多年研究，現(xiàn)生產(chǎn)出產(chǎn)品：膜運(yùn)行保護(hù)裝置-超凡膜衛(wèi)士，其特點(diǎn)、原理及作用如下：

         （一）特點(diǎn)：膜衛(wèi)士的材質(zhì)含有鎢、鐵、鋰等多種不同的金屬成分，所采用的技術(shù)使工具起作一種特殊的電化學(xué)催化體作用。合金所包含的元素的電負(fù)性比液相中的離子要低，工具通過(guò)電化學(xué)的方式使流體和流體中的物質(zhì)靜電位發(fā)生改變，流體中的固相顆粒受其作用的影響始終處于懸浮狀態(tài)和溶解狀態(tài)，從而防止垢和腐蝕的形成。

         （二）原理：

         （1） 除垢原理：因?yàn)樗芤核碾x子的電負(fù)性比工具核心部件的電負(fù)性大，所以催化合金的電子進(jìn)入到水溶液中。或者以電動(dòng)勢(shì)序的觀點(diǎn)，超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)核心部件含有的元素的氧化電勢(shì)比水溶液中的離子的氧化電勢(shì)大。當(dāng)水流過(guò)工具時(shí)，一些電子進(jìn)入水溶液中，在許多電子的劇烈旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，取代了一些已經(jīng)被捕獲的離子，諸如CO32- 、HCO3-、SO42- 和OCl-等。這些取代的電子變成了溶液中的“自由電子”，并且這些“自由電子”能被電負(fù)性小的離子或膠體，例如Ca2+ 、Mg2+ 、SiO2、Al2O3和Fe2O3等捕獲。這使得Ca2+ 、Mg2+ 脫離CO32- 、SO42- 和HCO3- ，形成原子結(jié)構(gòu)（Ca0 、Mg0 ），其結(jié)果是，當(dāng)它們處于水溶液中時(shí)，它們的離子鍵斷裂；或者當(dāng)它們處于沉淀的固體即垢的狀態(tài)時(shí)，它們的晶格鍵斷裂。當(dāng)水的堿度達(dá)到pH8.4以上的情況下，水中電子數(shù)量的增加也阻止碳酸氫根離子分解為H+ 和CO32-。膠體物質(zhì)，例如硅石、氧化鋁以及銹顆粒，通過(guò)獲得或重新獲得負(fù)電荷而保持懸浮在溶液中，不吸附到鈣離子、鎂離子和鐵離子上；獲得負(fù)電荷也引起這些膠體物質(zhì)受到存在于流動(dòng)水中的或者早已吸附到膠體物質(zhì)上的這些離子的排斥。這種排斥分離抑制了這三種離子的硬度效應(yīng)；水中的硬度總是由于Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 這些離子的存在而造成的。 作為粘結(jié)劑而吸附于垢晶格上的硅石、氧化鋁，也能從已生成的垢晶格上脫離。這樣，由于Ca0 和Mg0 元素以及帶負(fù)電荷的SiO2（-）和Al2O3（-）的脫離，垢晶格便逐漸遭到破壞和消除。

         （2） 防腐原理：以鐵的銹蝕為例，銹是鐵在特殊情況下的典型腐蝕產(chǎn)物，銹的形成需要三步電化學(xué)反應(yīng)：

         金屬表面的陽(yáng)極區(qū)域（陽(yáng)極）發(fā)生金屬的溶失。對(duì)于鐵的情況來(lái)說(shuō)，鐵（Fe0 ）氧化為Fe2+ 離子而溶解于水中。

         形成Fe2+ 離子的結(jié)果，使兩個(gè)電子從Fe原子上脫離而流向陰極區(qū)域（陰極）。

         水溶液中的氧（O2 ）移動(dòng)到陰極，結(jié)合那兩個(gè)流向陰極的電子，在陰極區(qū)域生成氫氧根離子（OH-），從而完成電流循環(huán)。反應(yīng)如下：

（         1） 陽(yáng)極反應(yīng)： Fe0 → Fe2+ + 2e-

（         2） 陰極反應(yīng)： 1/2 O2 + H2O + 2e- → 2（HO-）

（         3） 或 e- + H+ → H0

         如果缺氧，氫離子（ H+ ）在陰極區(qū)域代替氧而參加反應(yīng)（反應(yīng)式（3）），完成電流循環(huán)。Fe2+ 離子與OH-離子化合生成氫氧化亞鐵，如下式所示： （4） Fe2+ + 2OH-→ Fe（OH）2

         當(dāng)Fe（OH）2發(fā)生氧化反應(yīng)就生成鐵銹：

（4） 2Fe（OH）2 + 1/2 O2 → Fe2O3 ·2H2O

         如果使鐵的負(fù)電荷比周?chē)镔|(zhì)多些，迫使陽(yáng)極區(qū)域的反應(yīng)宛如陰極區(qū)域，這樣就可以抑制腐蝕。將水溶液中的額外電子（由超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)提供）吸引到陽(yáng)極區(qū)域，從而避免Fe原子變?yōu)殡x子，就能實(shí)現(xiàn)抑制腐蝕。添加的電子也可以通過(guò)將鐵銹分散為細(xì)微的膠體顆粒來(lái)溶解鐵銹。與此相似，對(duì)于除鐵之外的其它金屬，例如黃銅和鋁，其腐蝕也可以得到抑制。

         （三）作用：

使用超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)后，不需要再添加任何與、垢和腐蝕有關(guān)的化學(xué)藥品。 因?yàn)?/span>超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)是一種多功能系統(tǒng)。這一點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)和實(shí)際工作中非常有用，也非常方便，超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)可以起到以下作用：防垢.防腐蝕.除垢.除腐蝕.脫氣如CO2，H2S等.殺菌.除苔.改善水質(zhì)。

五、超凡膜衛(wèi)士-CFBG系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

         超凡膜衛(wèi)士—CFBG系統(tǒng)不產(chǎn)生附加支出。只需將設(shè)備安裝到膜給水的系統(tǒng)中，無(wú)需加熱，也不需要添加藥劑即可達(dá)到除垢、防腐蝕的目的。

反滲透膜上進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試用水總?cè)芙夤滔嗪繛?0,400 毫克/升，一般城市用水的總?cè)芙夤滔嗪繛?40 毫克/升， 也就是說(shuō)，實(shí)驗(yàn)用水的溶解固相含量比城市用水多10 倍多。 保護(hù)裝置安裝在反滲透膜的進(jìn)口管線上，實(shí)驗(yàn)了2193 個(gè)小時(shí)。同一臺(tái)反滲透膜在沒(méi)有安裝保護(hù)裝置的時(shí)候，很常見(jiàn)的是不到100 個(gè)小時(shí)左右，就被垢堵塞了。而安裝保護(hù)裝置后沒(méi)有顯示任何結(jié)垢現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)用水唯一經(jīng)過(guò)的預(yù)處理是將實(shí)驗(yàn)用水通過(guò) 了鎂綠砂過(guò)濾器脫鐵。

         當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置出現(xiàn)流量下降的時(shí)候，可以用城市用水沖洗30分鐘，共做三次，使流量恢復(fù)。測(cè)試數(shù)據(jù)表明， 此保護(hù)裝置確實(shí)能夠防止反滲透膜結(jié)垢。