反滲透水處理設備技術簡介

RO(Reverse Osmosis)反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉化為民用，已廣泛運用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領域。 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，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來。 RO膜過濾后的純水電導率 5 s/cm, 符合國家實驗室三級用水標準。再經過原子級離子交換柱循環(huán)過濾，出水電阻率可以達到18.2M .cm，超過國家實驗室一級用水標準(GB682-92)。

混床離子交換純化柱由陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂按比例混合而成。陽離子交換樹脂用其H+交換去除水中的陽離子，陰離子交換樹脂用其OH-交換去除水中的陰離子，在混床樹脂中被交換出來的H+和OH-結合生成H2O，因此混床離子交換純化柱可用來深度去除RO純水中尚存的微量離子。小型實驗室超純水器中的混床離子交換純化柱通常為一次性使用?；齑搽x子交換純化柱采用原裝進口核級混床樹脂，其產水電阻率可18.2MΩ.cm。

連續(xù)電去離子EDI(Electrodeionization的縮寫)，是利用混床離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下分別透過陰陽離子交換膜而被連續(xù)去除的過程。這一新技術可以代替?zhèn)鹘y的離子交換(DI)，產出10MΩ.cm以上的超純水。EDI深度除鹽的最大優(yōu)點是可長期穩(wěn)定運行，無需用酸堿再生陰陽樹脂，十分適合造水量100L/h以上的超純水中央制備系統，水質穩(wěn)定，并將大大降低運行成本，TOC也將更低更穩(wěn)定。EDI裝置通常的產水電阻率約15~18MΩ.cm。

超濾除熱原已廣泛用于現代制藥行業(yè)。超濾(Ultrafiltration，縮寫"UF")膜的孔徑介于反滲透和微濾之間(約0.01~0.1μm)，通常用最小截留分子量來表示。除熱原超濾膜采用截留分子量為5000道爾頓的聚砜膜，可徹底去除水中熱原(其最小分子量通常大于7000)及各類微生物。

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生185nm/254nm雙波長的紫外線燈管，其中185nm紫外線在空氣中可產生臭氧而殺菌除味，在水中會產生氫氧自由基，可將純水中微量有機物迅速氧化為CO2，達到去除TOC的目的。

孔徑0.22um的終端過濾器可徹底濾除細菌、真菌及孢子、樹脂碎片及一切微米級污染物。終端過濾器形式有中空纖維式、PP桶過濾器、囊式過濾器、針頭式濾器等，膜材質有聚丙烯、尼龍、聚偏氟乙烯等。

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，具有一次分離度高、無相變、簡單高效的特點。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，產出純水，而原水中的大量無機離子、有機物、膠體、微生物、熱原等被RO膜截留。

通常當原水電導率<200μS/cm時，一級RO純水電導率≤5μs/cm，符合實驗室三級用水標準。對于原水電導率高的地區(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，客戶可考慮選擇二級反滲透純化系統，二級RO純水電導率約1~5μS/cm，與原水水質有關。 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，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側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無關。若在濃溶液側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。

反滲透一般自來水或地下水經一級反滲透水處理設備處理后，產水電導率<10μS/cm，經二級反滲透水處理設備后產水電導率 <5μS/cm甚至更低，在反滲透水處理設備系統后輔以離子交換設備或EDI設備可以制備超純水，使電阻率達到18兆歐姆(電導率=1/電阻率)是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。

反滲透水處理設備的預處理系統通常由聚丙烯纖維(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以上的機械顆粒雜質、鐵銹及大的膠狀物等污染物，保護后續(xù)過濾器，其特點是納污量大, 價格低廉。AC活性炭濾芯可高效吸附原水中余氯和部分有機物、膠體，保護聚酰胺反滲透復合膜免遭余氯氧化。軟化樹脂可脫除原水中大部分鈣鎂離子，防止后續(xù)RO膜表面結垢堵塞，提高水的回收率。

使用反滲透系統時，尤其應注意原水預處理。為了避免堵塞反滲透系統，原水應經預處理以消除水中的懸浮物，降低水的濁度;此外，還應進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，所以常用一種水質對受懸浮物污染情況的污染指數來對水質進行檢測。此法實質上是測定反滲透系統受水中懸浮物的污堵的情況。進入反滲透系統水的污染指數以不大于5為宜，建議值一般小于3。預處理時還應該考慮到進水的pH值。各種半透膜都有其最適宜的運行pH值，故需按反滲透膜的要求，調節(jié)進水的pH值。預處理時還應該考慮到進水的溫度。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，且使有機膜變軟，易于壓實。所以，對于有機膜來說，通常將溫度控制在約20-40℃范圍內為宜，復合膜溫度控制在約5-45℃范圍內為宜。 反滲透膜分離技術是利用反滲透膜原理進行分離的，具體特點如下:

1、在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對溶質和水進行分離，適用于對熱敏感物質的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。

2、反滲透膜分離技術雜質去除范圍廣。

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。

4、利用低壓作為膜分離動力，因此分離裝置簡單，操作、維護和自控簡便，現場安全衛(wèi)生。

( 1 )電力工業(yè):鍋爐補給水、冷卻水壩;

( 2 )電子工業(yè):半導體工業(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、生產用水、洗滌用水;

( 6 )化學工業(yè):生產用水、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、海水油田等生產生活用水;

( 10 )環(huán)保領域:電鍍漂洗水中貴重金屬、水的回收，實現零排放或微排放。

反滲透設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行清洗，膜元件不用拿出壓力容器，通常在較大系統中設計使用。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，裝入專用清洗設備中進行清洗，通常一次清洗數量不超過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。當反滲透污染較嚴重或在線清洗效果差時可采用此方法。

三 、EDI 清洗

隨著工作時間的累積，需要對EDI模塊進行清洗及消毒，這是因為:

1. 硬度或金屬結垢，主要產生在濃水室內

2.在離子交換樹脂或膜形成無機物污垢(例如，硅)

3.在離子交換樹脂或膜形成有機物污垢

4.EDI模塊和系統管道及其它部件的生物污垢

5.以上所有情況一起出現