技術簡介

技術是近幾年來才在我國發展起來的一項現代高新技術。反滲透就是對溶液施加一個大于滲透壓的壓力，使水透過特制的半透膜，從溶液中分離出來。因為這個過程和滲透現象相反，所以稱為反滲透。按各種物料的不同滲透壓，就可以對某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法，達到對溶液進行分離、提取、純化和濃縮的目的。反滲透裝置，主要是分離溶液中的離子范圍，它無需加熱，更沒有相變過程，因此比傳統的方法能耗低。反滲透裝置體積小，操作簡單，適用范圍比較廣。用反滲透裝置，處理工業用水，不耗用大量酸堿，無二次污染，它的運行費用也比較低。反滲透膜分離技術，簡稱RO技術。

工作原理

滲透現象在自然界是常見的，比如將一根黃瓜放入鹽水中，黃瓜就會失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發現純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透現象。鹽水液面升高不是無止境的，到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。

在以上裝置達到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時，水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現象被稱為反滲透現象。如果將鹽水加入以上設施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設施生產純水的關鍵有兩個，一是一個有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。

簡單地說，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當，由于細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。在水中眾多種雜質中,溶解性鹽類是最難清除的.因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。

反滲透系統是純水制取裝置重要的組成部分，為了保證反滲透系統的長期穩定進行，需要針對不同的進水水質進行預處理，避免水質較差使反滲透系統受到污染或堵塞。

對于反滲透系統習慣地把進水分為地下水、自來水、地表水、海水、廢水（中水）等，這些水體受各種因素的影響，不同的地理條件，不同的季節氣候導致水體的特性及其所含的雜質有所不同，因此反滲透預處理工藝也會有所不同。

. 合理地預處理應該能滿足如下要求:

1、反滲透預處理必須能夠去除原水中的絕大多數雜質，達到進水要求;

2、反滲透預處理必須考慮水質的變化，防止原水水質波動時影響整個系統的穩定運行;

3、反滲透預處理工藝必須能夠高效、穩定的運行，同時盡量簡化流程，降低投資和運行成本;

流行的方法主要有以下幾種:

（1）物理法

物理方法包括①沉淀法或氣浮分離法，②砂過濾、預涂層（助濾劑）過濾、濾筒過濾、精過濾等，③活性炭吸附法，④冷卻或加熱。

（2）化學法

化學方法包括①氧化法:利用臭氧、空氣、氧、氯等氧化劑進行氧化，②還原法，③pH值調節法

（3）光化學法

光化學預處理方法主要指紫外線照射。

采用哪一種預處理方法，不僅取決于料液的物理、化學和生物學性質，而且還要根據在膜分離過程中所用組件的類型構造作出判斷。實際運行中的故障，一方面是由于膜表面上的分離所帶來的直接污染;另一方面與膜組件本身的構造有關。預處理所需要達到的標準，根據所用的膜件的不同也不一致。

常用針對不同的進水水質常用預處理方式如下:

1 、進水為自來水的預處理

絮凝過濾+活性炭 + 軟化（或阻垢劑）+精密過濾器

2、 進水為地下水的預處理（OPR較低，Fe2+\ 、Mn2+ 低）

絮凝過濾 + 軟化（或阻垢劑）+精密過濾器

3 、進水為地下水的預處理（OPR較高）

絮凝過濾+活性炭 + 軟化（或阻垢劑）+精密過濾器

4、 進水為地下水的預處理（OPR較低，Fe2+\ 、Mn2+ 高）

氧化 +絮凝過濾+活性炭 + 軟化（或阻垢劑）+精密過濾器

5 、進水為地表水（COD較低）

初沉 + 絮凝沉淀 + 超濾或微濾 + 精濾

初沉 + 絮凝沉淀 + 氧化殺菌 + 活性炭吸附 + 精密過濾器

6、 海水（深井取水）

殺菌 + 絮凝過濾 + 活性炭 + 精濾

7、 生活污水

生化處理 + 殺菌 + 過濾 + 活性炭 + 精濾

生化處理 + 超濾 + 精濾膜生物反應器 + 精濾

8 、工業廢水（金屬離子）

化學沉淀 + 絮凝過濾 + 軟化或阻垢劑

注:以上預處理過程中提到的工藝是指

絮凝和絮凝過濾 -絮凝處理的對象是原水中的小顆粒懸浮物和膠體。 濁度小于70度的原水，一般采用多介質過濾，可采用重力式過濾或壓力式過濾器。濾料的要求與普通雙濾料濾池不同，顆粒較大，濾料中的無煙煤要求在酸堿中穩定，石英砂要求耐酸，在堿性溶液中有微量的溶出。采用絮凝過濾時用鐵鹽作絮凝劑的效果優于鋁鹽。過濾器的設計產水量應包含后續處理工藝的耗水量和過濾器自身的耗水量即沖洗水量。

吸附 -吸附法是利用多孔性固體物質，吸附水中的某些污染物質在其表面，從而達到凈化水體的方法。吸附法能去除的污染物包括:有機物、膠體、余氯，還能去除色度和嗅味等。

活性炭吸附 -活性炭是用煙煤、無煙煤、果殼或木屑等多種原料經碳化和活化處理制成的黑色多孔顆粒?；钚蕴康奈锢硖匦灾饕缚紫督Y構及其分布，在活化過程中形成各種形狀和大小的孔隙，因而形成了巨大的比表面積，與水的接觸面極大，因而吸附能力很強?；钚蕴坎粌H能吸附水中的各種污染物，還可以吸附廢氣中的SO2等污染物，因此在環保、水處理等領域有著廣泛的用途。

精密過濾器（保安過濾器） -用以去除極微小的顆粒。普通砂濾能夠去除很小的固體顆粒，使出水濁度達到1左右，但出水仍然含有大量粒徑在1~5μm的顆粒，這些顆粒是砂濾無法去除的，雖然顆粒極小，可是如果直接進入反滲透主機，在RO膜的濃縮作用下，仍然會造成膜元件的污染，要去除這些顆粒，就必須采用精密過濾。精密過濾器常設置在壓力過濾器之后，有時也設置在整個預處理工藝的未端防止破碎的濾料、活性炭、樹脂等進入反滲透系統，盡量做到不將上道工序產生的微粒帶到下一道工序中去。濾孔孔徑應與水中所含雜質的粒相匹配，避免過粗或過細。

氧化 -氧化是利用強氧化劑氧化分解水中污染物的一種化學處理方法。對于反滲透系統預處理而言，氧化通常是為了去除兩類物質:①有機物 ②鐵、錳

軟化 -軟化是指采用化學方法，去除水體中硬度的處理方法。分為離子交換軟化和藥劑軟化兩種。反滲透預處理常用的軟化方法是離子交換軟化。離子交換軟化是指采用離子交換劑，將水體中硬度組成部分鈣鎂等離子同離子交換劑有效交換基團（通常是鈉離子）反應，從而使水質達到軟化的效果。

性能指標

進水最高SDI（15分鐘） <5

進水最高濁度 <1.0NTU

進水最高含Fe值 <0.05ppm

進水最高自由氯濃度（mg/l） <0.1

進水PH值 2-11

進水水溫 4-45°C

脫鹽率 95-99%

出水PH值 5-7

回收率 60-80%

應用范圍

1.電子、工業、醫藥、食品等工業中純水、超純水的制備;

2.輕紡、化工行業工藝用水/化工循環水、化工產品制造等凈化與制備用水;

3.食品飲料工業用水、飲用純凈水、飲料、啤酒、白酒、保健品等用水的凈化與制備用水;

4.工業生產中對水溶液進行有用物質和濃縮與回收;

5.電力行業鍋爐補給水、 火力發電鍋爐、廠礦中低壓鍋爐動力系統等企業高壓鍋爐補給水的預脫鹽處理;

6.苦咸水和海水的脫鹽淡化;

7.純凈水裝置作為高純水生產的一級除鹽設備。

8.社區、 房產物業、學校、工廠、醫院、茶樓、賓館、美容院、食堂等人數較多的各類企事業單位。

9.可用于桶裝水、礦泉水等灌裝水的制取工作。

10.電子工業用水 集成電路、硅晶片、顯示管等電子元器件沖洗水

11.制藥行業用水 大輸液、針劑、片劑、生化制品、設備清洗等;

12.海水、苦咸水淡化 海島、艦船、海上鉆井平臺、苦咸水地區

13.其它工藝用水 汽車、家電涂裝、鍍膜玻璃、化裝品、精細化學品等用超純水。

14.電鍍行業用水---清洗工件用水,槽液用水

15.飲品廠-各種茶飲料、果汁飲料、瓶裝水及保健飲品用純水

16.啤酒及酒廠-啤酒及其它酒類生產勾兌水

17.煉油廠、化工廠-鍋爐補充純水、冷卻用循環純水及化工產品用水

18.汽車、家電、建材廠-表面涂裝、清洗、鍍膜玻璃及蓄電池用純水

19.造紙、電鍍、印染廠--行業用水及廢水處理

20.各種純凈水廠、賓館、大樓及住宅小區--桶裝瓶裝純水及管道純凈水工程

21.海水、苦咸水淡化項目

22.反滲透膜運行參數:脫鹽率:≥97-99% 熱源去除率:>99% 細菌去除率:>99-100% 回收率:60-75

23.發電廠-熱力、火力鍋爐動力給水系統

24.電子廠-集成電路塊、單晶硅半導體、顯像管制造用超純水

25.制藥廠-血制品、大輸液、針劑及醫藥產品用純水