工业反渗透设备

　　一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率达到18兆欧姆(电导率=1/电阻率)是反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水）通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

1、工业反渗透基本原理

　　当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透（RO）处理的基本原理。

2、工业反渗透简介

RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

RO反渗透膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

RO膜过滤后的纯水电导率5 s/cm,符合国家实验室三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准（GB682—92）。

3、渗透预处理目的及考虑因素

　　使用反渗透系统时，尤其应注意原水预处理。为了避免堵塞反渗透系统，原水应经预处理以消除水中的悬浮物，降低水的浊度；此外，还应进行杀菌以防微生物的孽生长大。

由于反渗透对原水中的悬浮物的要求很高，所以常用一种水质对受悬浮物污染情况的污染指数来对水质进行检测。此法实质上是测定反渗透系统受水中悬浮物的污堵的情况。进入反渗透系统水的污染指数以不大于5为宜，建议值一般小于3。预处理时还应该考虑到进水的pH值。各种半透膜都有其最适宜的运行pH值，故需按反渗透膜的要求，调节进水的pH值。预处理时还应该考虑到进水的温度。膜的透水量是随水温的增高而增大的，但温度过高会加快醋酸纤维素膜的水解速度，且使有机膜变软，易于压实。所以，对于有机膜来说，通常将温度控制在约20—40℃范围内为宜，复合膜温度控制在约5—45℃范围内为宜。

反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的，具体特点如下：

1、在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。

2、反渗透膜分离技术杂质去除范围广。

3、较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。

4、利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。

应用领域：

（1）电力工业：锅炉补给水、冷却水坝；

（2）电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水、配方用水；

（3）食品工业：配方用水、生产用水；

（4）制药行业：工艺用水、制剂用水、洗涤用水、注射用水、无菌水制备；

（5）饮料工业：配方用水、生产用水、洗涤用水；

（6）化学工业：生产用水、废水处理；

（7）饮水工程：超纯水制备、饮用水净化；

（8）石油化工：油田注入水、石化废水深度处理；

（9）海水淡化：海岛地区、沿海缺水地区、船舶、海水油田等生产生活用水；

（10）环保领域：电镀漂洗水中贵重金属、水的回收，实现零排放或微排放。

系统优点：

反渗透(RO)技术是一种高效节能技术。它依靠压力推动将水和离子分离，从而达到纯化和浓缩的目的。该过程无相变，一般不需加热，能耗低，具有运行成本低，无污染，操作方便运行可靠，产水水质高等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化最节能的技术。目前已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。反渗透(RO)技术成为膜分离技术的一个重要组成部分。

（1）可以从海水或苦咸水中提取淡水；

（2）容易去除有机物、细菌和胶体及溶于水中的其它杂质，获得高纯度的水；

（3）由于反渗透过程是一个物理过程，没有相变，因而节能；

（4）操作简单，易实现自动化，节省劳力；

（5）结构紧凑，占地小，从而降低费用；

（6）作为一种浓缩方法，能回收溶解在溶液中有价值的成份