什么是反渗透膜保护装置？有什么作用？

反渗透膜保护装置说明

反渗透技术是膜分离技术的一种，其原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分离，从而达到净水的目的。这种技术对于水中的钙、镁离子及悬浮物等的去除效率较高，但是这种技术对于进水的压力、温度、pH值、盐度等的指标要求较高，运行时需使用反渗透专用阻垢剂及专用杀菌剂，反渗透专用阻垢剂一般都是进口产品价格昂贵，吨产品几万元甚至几十万，反渗透膜经过使用后需要定期清洗和更换，防止因为膜长期使用被悬浮物阻塞而失去作用。

我公司经过多年研究，现生产出产品：膜运行保护装置-超凡膜卫士，其特点、原理及作用如下：

         （一）特点：膜卫士的材质含有钨、铁、锂等多种不同的金属成分，所采用的技术使工具起作一种特殊的电化学催化体作用。合金所包含的元素的电负性比液相中的离子要低，工具通过电化学的方式使流体和流体中的物质静电位发生改变，流体中的固相颗粒受其作用的影响始终处于悬浮状态和溶解状态，从而防止垢和腐蚀的形成。

         （二）原理：

         （1） 除垢原理：因为水溶液所含的离子的电负性比工具核心部件的电负性大，所以催化合金的电子进入到水溶液中。或者以电动势序的观点，超凡膜卫士-CFBG系统核心部件含有的元素的氧化电势比水溶液中的离子的氧化电势大。当水流过工具时，一些电子进入水溶液中，在许多电子的剧烈旋转运动过程中，取代了一些已经被捕获的离子，诸如CO32- 、HCO3-、SO42- 和OCl-等。这些取代的电子变成了溶液中的“自由电子”，并且这些“自由电子”能被电负性小的离子或胶体，例如Ca2+ 、Mg2+ 、SiO2、Al2O3和Fe2O3等捕获。这使得Ca2+ 、Mg2+ 脱离CO32- 、SO42- 和HCO3- ，形成原子结构（Ca0 、Mg0 ），其结果是，当它们处于水溶液中时，它们的离子键断裂；或者当它们处于沉淀的固体即垢的状态时，它们的晶格键断裂。当水的碱度达到pH8.4以上的情况下，水中电子数量的增加也阻止碳酸氢根离子分解为H+ 和CO32-。胶体物质，例如硅石、氧化铝以及锈颗粒，通过获得或重新获得负电荷而保持悬浮在溶液中，不吸附到钙离子、镁离子和铁离子上；获得负电荷也引起这些胶体物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子的排斥。这种排斥分离抑制了这三种离子的硬度效应；水中的硬度总是由于Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 这些离子的存在而造成的。 作为粘结剂而吸附于垢晶格上的硅石、氧化铝，也能从已生成的垢晶格上脱离。这样，由于Ca0 和Mg0 元素以及带负电荷的SiO2（-）和Al2O3（-）的脱离，垢晶格便逐渐遭到破坏和消除。

         （2） 防腐原理：以铁的锈蚀为例，锈是铁在特殊情况下的典型腐蚀产物，锈的形成需要三步电化学反应：

         金属表面的阳极区域（阳极）发生金属的溶失。对于铁的情况来说，铁（Fe0 ）氧化为Fe2+ 离子而溶解于水中。

         形成Fe2+ 离子的结果，使两个电子从Fe原子上脱离而流向阴极区域（阴极）。

         水溶液中的氧（O2 ）移动到阴极，结合那两个流向阴极的电子，在阴极区域生成氢氧根离子（OH-），从而完成电流循环。反应如下：

（         1） 阳极反应： Fe0 → Fe2+ + 2e-

（         2） 阴极反应： 1/2 O2 + H2O + 2e- → 2（HO-）

（         3） 或 e- + H+ → H0

         如果缺氧，氢离子（ H+ ）在阴极区域代替氧而参加反应（反应式（3）），完成电流循环。Fe2+ 离子与OH-离子化合生成氢氧化亚铁，如下式所示： （4） Fe2+ + 2OH-→ Fe（OH）2

         当Fe（OH）2发生氧化反应就生成铁锈：

（4） 2Fe（OH）2 + 1/2 O2 → Fe2O3 ·2H2O

         如果使铁的负电荷比周围物质多些，迫使阳极区域的反应宛如阴极区域，这样就可以抑制腐蚀。将水溶液中的额外电子（由超凡膜卫士-CFBG系统提供）吸引到阳极区域，从而避免Fe原子变为离子，就能实现抑制腐蚀。添加的电子也可以通过将铁锈分散为细微的胶体颗粒来溶解铁锈。与此相似，对于除铁之外的其它金属，例如黄铜和铝，其腐蚀也可以得到抑制。

         （三）作用：

使用超凡膜卫士-CFBG系统后，不需要再添加任何与、垢和腐蚀有关的化学药品。 因为超凡膜卫士-CFBG系统是一种多功能系统。这一点在现场生产和实际工作中非常有用，也非常方便，超凡膜卫士-CFBG系统可以起到以下作用：防垢.防腐蚀.除垢.除腐蚀.脱气如CO2，H2S等.杀菌.除苔.改善水质。

五、超凡膜卫士-CFBG系统的优势

         超凡膜卫士—CFBG系统不产生附加支出。只需将设备安装到膜给水的系统中，无需加热，也不需要添加药剂即可达到除垢、防腐蚀的目的。

反渗透膜上进行了测试。测试用水总溶解固相含量为10,400 毫克/升，一般城市用水的总溶解固相含量为840 毫克/升， 也就是说，实验用水的溶解固相含量比城市用水多10 倍多。 保护装置安装在反渗透膜的进口管线上，实验了2193 个小时。同一台反渗透膜在没有安装保护装置的时候，很常见的是不到100 个小时左右，就被垢堵塞了。而安装保护装置后没有显示任何结垢现象，实验用水唯一经过的预处理是将实验用水通过 了镁绿砂过滤器脱铁。

         当实验装置出现流量下降的时候，可以用城市用水冲洗30分钟，共做三次，使流量恢复。测试数据表明， 此保护装置确实能够防止反渗透膜结垢。