制備原理
反滲透水處理設(shè)備通常由原水預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透純化系統(tǒng)、超純化后處理系統(tǒng)三部分組成。預(yù)處理的目的主要是使原水達(dá)到反滲透膜分離組件的進(jìn)水要求，保證反滲透純化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。反滲透膜系統(tǒng)是一次性去除原水中98%以上離子、有機(jī)物及100%微生物(理論上)最經(jīng)濟(jì)高效的純化方法。超純化后處理系統(tǒng)通過多種集成技術(shù)進(jìn)一步去除反滲透純水中尚存的微量離子、有機(jī)物等雜質(zhì)，以滿足不同用途的最終水質(zhì)指標(biāo)要求。
工作原理
反滲透是最精密的膜法液體分離技術(shù)，在進(jìn)水(濃溶液)側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力加于濃溶液側(cè)時水分子自然滲透的流動方向就會逆轉(zhuǎn)，進(jìn)水(濃溶液)中的水分子部份通過反滲透膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水;反滲透設(shè)備能阻擋所有溶解性鹽及分子量大于100的有機(jī)物，但允許水分子透過，反滲透復(fù)合膜脫鹽率一般大于98%，它們廣泛用于工業(yè)純水及電子超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，鍋爐給水等過程，在離子交換前使用反滲透設(shè)備可大幅度降底操作用水和廢水的排放量。
預(yù)處理
反滲透水處理設(shè)備的預(yù)處理系統(tǒng)通常由聚丙烯纖維(PP)過濾器和活性炭(AC)過濾器組成。對硬度較高的原水還需加裝軟化樹脂過濾器。PP濾芯可高效去除原水中5μm以上的機(jī)械顆粒雜質(zhì)、鐵銹及大的膠狀物等污染物，保護(hù)后續(xù)過濾器，其特點(diǎn)是納污量大, 價(jià)格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機(jī)物、膠體，保護(hù)聚酰胺反滲透復(fù)合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子，防止后續(xù)RO膜表面結(jié)垢堵塞，提高水的回收率。
反滲透
反滲透(Reverse Osmosis，簡稱RO)是以壓力差為推動力的一種高新膜分離技術(shù)，具有一次分離度高、無相變、簡單高效的特點(diǎn)。反滲透膜"孔徑"已小至納米(1nm=10-9m)，在掃描電鏡下無法看到表面任何"過濾"小孔。在高于原水滲透壓的操作壓力下，水分子可反滲透通過RO半透膜，產(chǎn)出純水，而原水中的大量無機(jī)離子、有機(jī)物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。
通常當(dāng)原水電導(dǎo)率<200μS/cm時，一級RO純水電導(dǎo)率≤5μs/cm，符合實(shí)驗(yàn)室三級用水標(biāo)準(zhǔn)。對于原水電導(dǎo)率高的地區(qū)，為節(jié)省后續(xù)混床離子交換樹脂更換成本，提高純水水質(zhì)，客戶可考慮選擇二級反滲透純化系統(tǒng)，二級RO純水電導(dǎo)率約1~5μS/cm，與原水水質(zhì)有關(guān)。 反滲透的原理作用:把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。
反滲透一般是自來水或地下水經(jīng)一級反滲透水處理設(shè)備處理后，產(chǎn)水電導(dǎo)率<10μS/cm，經(jīng)二級反滲透水處理設(shè)備后產(chǎn)水電導(dǎo)率 <5μS/cm甚至更低，在反滲透水處理設(shè)備系統(tǒng)后輔以離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備可以制備超純水，使電阻率達(dá)到18兆歐姆(電導(dǎo)率=1/電阻率)反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍。
紫外線殺菌燈采用254nm波長的紫外線照射殺菌，可有效破壞微生物的DNA分子，使之形成TT兩聚體而無法繁殖，是空氣、水安全有效的常用滅菌方法。TOC紫外消解器采用可同時產(chǎn)生185nm/254nm雙波長的紫外線燈管，其中185nm紫外線在空氣中可產(chǎn)生臭氧而殺菌除味，在水中會產(chǎn)生氫氧自由基，可將純水中微量有機(jī)物迅速氧化為CO2，達(dá)到去除TOC的目的。
基本原理
當(dāng)純水與鹽水兩種不同溶液被一半透膜間時，濃度較低的純水會往鹽水方面滲透，平衡狀態(tài)所產(chǎn)生的液位差稱為滲透壓。如果在鹽水面施加足夠大的壓力(即大于滲透壓)，此時水的流動方向相反，該現(xiàn)象稱之為反滲(Reverse Osmosis)。
技術(shù)簡介
RO(Reverse Osmosis)反滲透技術(shù)是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術(shù)，源于美國二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級(1納米=10―9米)，在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開來。RO膜過濾后的純水電導(dǎo)率 5μs/cm, 符合國家實(shí)驗(yàn)室三級用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過原子級離子交換柱循環(huán)過濾，出水電阻率可以達(dá)到18.2M .cm，超過國家實(shí)驗(yàn)室一級用水標(biāo)準(zhǔn)(GB682-92)。
注意事項(xiàng):
使用反滲透系統(tǒng)時，尤其應(yīng)注意原水預(yù)處理。為了避免堵塞反滲透系統(tǒng)，原水應(yīng)經(jīng)預(yù)處理以消除水中的懸浮物，降低水的濁度;此外，還應(yīng)進(jìn)行殺菌以防微生物的孽生長大。 由于反滲透對原水中的懸浮物的要求很高，所以常用一種水質(zhì)對受懸浮物污染情況的污染指數(shù)來對水質(zhì)進(jìn)行檢測。此法實(shí)質(zhì)上是測定反滲透系統(tǒng)受水中懸浮物的污堵的情況。進(jìn)入反滲透系統(tǒng)水的污染指數(shù)以不大于5為宜，建議值一般小于3。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的pH值。各種半透膜都有其最適宜的運(yùn)行pH值，故需按反滲透膜的要求，調(diào)節(jié)進(jìn)水的pH值。預(yù)處理時還應(yīng)該考慮到進(jìn)水的溫度。膜的透水量是隨水溫的增高而增大的，但溫度過高會加快醋酸纖維素膜的水解速度，且使有機(jī)膜變軟，易于壓實(shí)。所以，對于有機(jī)膜來說，通常將溫度控制在約20-40℃范圍內(nèi)為宜，復(fù)合膜溫度控制在約5-45℃范圍內(nèi)為宜。 反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進(jìn)行分離的，具體特點(diǎn)如下:
1、在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對溶質(zhì)和水進(jìn)行分離，適用于對熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。
2、反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。
3、較高的脫鹽率和水回用率，可截留粒徑幾個納米以上的溶質(zhì)。
4、利用低壓作為膜分離動力，因此分離裝置簡單，操作、維護(hù)和自控簡便，現(xiàn)場安全衛(wèi)生。
應(yīng)用領(lǐng)域
( 1 )電力工業(yè):鍋爐補(bǔ)給水、冷卻水;
( 2 )電子工業(yè):半導(dǎo)體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水、配方用水;
( 3 )食品工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水;
( 4 )制藥行業(yè):工藝用水、制劑用水、洗滌用水、注射用水、無菌水制備;
( 5 )飲料工業(yè):配方用水、生產(chǎn)用水、洗滌用水;
( 6 )化學(xué)工業(yè):生產(chǎn)用水、廢水處理;
( 7 )飲水工程:超純水制備、飲用水凈化;
( 8 )石油化工:油田注入水、石化廢水深度處理;
( 9 )海水淡化:海島地區(qū)、沿海缺水地區(qū)、船舶、海水油田等生產(chǎn)生活用水;
( 10 )環(huán)保領(lǐng)域:電鍍漂洗水中貴重金屬、水的回收，實(shí)現(xiàn)零排放或微排放。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
反滲透(RO)技術(shù)是一種高效節(jié)能技術(shù)。它依靠壓力推動將水和離子分離，從而達(dá)到純化和濃縮的目的。該過程無相變，一般不需加熱，能耗低，具有運(yùn)行成本低，無污染，操作方便運(yùn)行可靠，產(chǎn)水水質(zhì)高等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為海水和苦咸水淡化最節(jié)能的技術(shù)。已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業(yè)。反滲透技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)中首選的水處理技術(shù)。反滲透(RO)技術(shù)成為膜分離技術(shù)的一個重要組成部分。
( 1 )可以從海水或苦咸水中提取淡水;
( 2 )容易去除有機(jī)物、細(xì)菌和膠體及溶于水中的其它雜質(zhì)，獲得高純度的水;
( 3 )由于反滲透過程是一個物理過程，沒有相變，因而節(jié)能;
( 4 )操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動化，節(jié)省勞力;
( 5 )結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，從而降低費(fèi)用;
( 6 )作為一種濃縮方法，能回收溶解在溶液中有價(jià)值的成份。
清洗保養(yǎng)
反滲透設(shè)備的清洗有兩種方式，在線清洗和離線清洗。
一、在線清洗
在線清洗是指對反滲透裝置整體進(jìn)行清洗，膜元件不用拿出壓力容器，通常在較大系統(tǒng)中設(shè)計(jì)使用。此清洗方式操作簡單方便，時間短，但容易造成清洗不徹底，效果不理想。當(dāng)反滲透裝置污染較輕時可采用此方法。
二、離線清洗
離線清洗是指將膜元件從反滲透壓力容器中卸下，裝入專用清洗設(shè)備中進(jìn)行清洗，通常一次清洗數(shù)量不超過6支。此清洗方式操作簡單方便，清洗徹底、效果最佳。但膜元件較多時，清洗時間較長。當(dāng)反滲透污染較嚴(yán)重或在線清洗效果差時可采用此方法。
