什么叫反渗透

1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外，此即往后逆渗透法（REVERSE　OSMOSIS简称R.O）的基本理论架构；并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备。

1960年经美国联邦政府项目支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合Dr.S.Sourirajan博士着手研究逆渗透膜，一年约投入四亿美元经费研究，以运用于航天员使用，使太空般不用运载大量的饮用水升空，直到1960年后投入研究工作的学者、专家越来越多，使之参与量更加精进，从面解决了人类饮用水的难题。

科尔特RO反渗透膜原件是科尔特公司和日本东丽公司共同研制开发的用于自来水（或达到生活饮用水水质标准的原水）的脱盐的超低压芳香族聚酰胺复合膜原件。其脱盐率可达到97%（家用），99%—99.7%（工业用）而且出水水质高，经济实用性强。过滤精度达万分之一微米，全面滤除水中有害物质，保留水分子和溶解氧。

反渗透的基本工作原理：运用特制的增压水泵，将原水加至一定的压力，使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001um的反渗透膜，反渗透设施关键有两个

1、一个有选择性的膜，我们称之为半透膜

2、是一定的压力。

目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

RO膜结构剖面图示及过滤原理：

反渗透膜的机能

（A）电排斥机能：半透膜表面的电性可以将溶于水中的正负带电离子排斥开，使不带电的水分子在压力作用下透过。

（B）超微过滤机能：半透膜中有众多的直径为0.0001微米微孔以便水分子通过。这些微孔与水分子的直径相当。最小的细菌和病毒的直径分别是0.2和0.02微米。杀虫剂666的直径约为 0.0015微米。盐类在水中是以水合离子形式存在的，而这些水合离子的体积一般比水分子大10-25倍。

（C）自我清洗机能：半透膜在净水过程中将污染物全部留在被排除的浓水中，以实现自我清洗机能，净水器件的寿命也更长。
　　反渗透设备纯净水产量与源水的温度和盐度有关。一般地说，温度每下降1°C，产率下降3-4%，盐度每增加100ppm，产率下降0.5-1%。

反渗透技术的优点

1、连续运行，产水水质稳定

2、无须用酸碱再生，不会因再生而停机，节省了反冲和清洗用水

3、以高产率产生超纯水（产率可以高达95％）

4、无再生污水，不须污水处理设施

5、应用于预除盐处理，能使离子交换树脂的负荷减轻松90％以上，树脂的再生剂用量也可减少90％

6、使用安全可靠，避免工人接触酸碱

7、减低运行及维修成本

8、安装简单、安装费用低廉

衡量反渗透膜性能的主要指标

1、 脱盐率和透盐率

      脱盐率——通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓

                         度的百分比

                         脱盐率＝(1－产水含盐量/进水含盐量)×100％

      透盐率——进水中可溶性杂质透过膜的百分比。

                         透盐率＝100％－脱盐率

            反渗透膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于反渗透膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱除率主要由物质的结构和分子量决定， 净来反渗透膜元件对高价离子及复杂单价离子的脱除率可以超过99％，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低，但也超过了98％；对分子量大于100的有机物脱除率也可达到 98％。

影响反渗透膜性能的因素

1. 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得驱动反渗透的净压力升高，使得产水量加大，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，加大了浓差极化，又会导致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。  

2. 进水温度：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，水通量也线性的增加，进水水温每升高1℃，产水通量就增加2.5％～3.0％；其原因在于透过膜的水分子粘度下降、扩散性能增强。进水水温的升高同样会导致透盐率的增加和脱盐率的下降，这主要是因为盐分透过膜的扩散速度会因温度的提高而加快。   

3. 进水pH值：进水pH值对产水量几乎没有影响；而对脱盐率有较大影响。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HCO－3和CO2－3离子，脱盐率也逐渐上升，在pH7.5～8.5间，脱盐率达到最高。

4. 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。

5、 悬浮物：水中的悬浮物就是指在水滤过的同时，在过滤材料表面残留下的物质，以粒子成分为主体。悬浮物含量高会导致反渗透和纳滤系统很快发生严重堵塞，影响系统的产水量和产水水质。

反渗透膜的保养

良好的保养，有助于延长膜的使用寿命。
　      新的膜元件通常浸润1%NaHSO3和18%的甘油水溶液后贮存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情况下，贮存1年左右，也不会影响反渗透膜寿命和性能。当塑料袋开口后，应尽快使用，以免因NaHSO3在空气中氧化,对元件产生不良影响，因此膜应尽量在使用前开封。