膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数,这两个参数受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水pH值因素的影响。
一.进水压力
进水压力本身并不会影响盐透过量,但是进水压力升高使驱动反渗透的净压力升高,产水量加大,同时盐透过量几乎不变,增加的产水量稀释了透过膜的盐分,降低了透盐率,提高脱盐率。当进水压力超过一定值时,由于过高的回收率,加大浓差极化,又会导致盐透过量增加,抵消增加的产水量,使得脱盐率不再增加。
二.进水温度
温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影响最为明显。温度上升,渗透性能增加,在一定水通量下要求的净推动力减少,因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的升高而增加,盐透过量增加,直接表现为产品水电导率升高。
温度对反渗透各段的压降也有一定的影响,温度升高,水的粘度降低,压降减少。
反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感,随着水温的增加,水通量也线性增加,进水水温每升高1℃,透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强,产水通量就增加2.5%~3.0%。进水水温的升高,盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加快,同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降。
三.进水pH值
各种膜组件都有一个允许的pH值范围,进水pH值对产水量几乎没有影响;但即使在允许范围内,pH值对脱盐率也有较大影响。一方面pH值对产品水的电导率也有一定的影响,由于反渗透膜本身大都带有一些活性基团,pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移,pH值对进水中杂质的形态有直接影响,如对可离解的有机物,其截留率随pH值的降低而下降。
另一方面由于水中溶解的CO2受pH值影响较大,pH值低时以气态CO2形式存在,容易透过反渗透膜,所以pH低时脱盐率也较低,随pH升高,气态CO2转化为HCO3-和CO32-离子,脱盐率也逐渐上升,pH在7.5~8.5之间时,脱盐率达到最高。
四.进水盐浓度
渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数,含盐量越高渗透压也增加,进水压力不变的情况下,净压力将减小,产水量降低。透盐率正比于反渗透膜正反两侧盐浓度差,进水含盐量越高,浓度差也越大,透盐率上升,从而导致脱盐率下降。
对同一系统来说,给水含盐量不同,其运行压力和产品水电导率也有差别,给水含盐量每增加l00ppm,进水压力需增加约0.007MPa,同时由于浓度的增加,产品水电导率也相应的增加。