RO纯水机工作原理

RO纯水机：
RO纯水机
RO英文全称为: Reverse Osmosis即反渗透
RO纯水机(或称RO反渗透纯水机/RO净水机) 即使用反渗透技术原理进行水过滤的净水机
RO反渗透技术是美国政府和美国太空总署，为解决宇宙飞船中宇航员的饮用水和载水问题，花巨资历经多年研发的一项高科技产品，已广泛用于军事、医疗、工业、民用等各个领域。

被誉为本世纪六大高科技之一。

RO纯水机：
在一定的压力下，水分子(H2O)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、病毒等杂质无法透过RO膜，从而使一部分水透过RO膜分离出来，未透过的水因溶质增加形成浓缩水。

反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子，无需化学品及可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。

反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式，也已成为了主流的预脱盐工艺。

通常家用纯水机制得纯净水硬度TDS可以小于12;工业用的可以小于1;
RO纯水机的核心为RO膜，目前公认最好的RO膜为美国产的陶氏膜
RO纯水机通常为5级过滤：
第1级. 5um PP绵(用于阻垢铁锈杂质等)
第2级. 颗粒活性碳(用于吸附化学物质)
第3级. 1um PP绵或压缩活性碳
第4级. RO膜(关键滤芯)
第5级. 后置椰壳活性碳滤芯(用于改善口感)
前三级过滤为预处理，为RO过滤提供合格的源水
由于RO过滤造水慢，通常配有压力蓄水桶
以及压力开关来控制机器的工作与停止
RO纯水机结构原理图：
RO反渗透膜原理：
RO膜工作原理
反渗透膜的孔径大都为1纳米(1nm=10×10m)，它的分离对象是溶解中的离子和分子量几百以上的有机物。

只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称之为理想的半透膜。

当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低溶液向高浓度溶液）一侧流动,这种现象叫渗透（Osmosis）。

当渗透过程进行到溶液的液面产生一个压力，以抵销溶剂向溶液方向流动的趋势，即达到平衡，此压力称为该溶液的渗透压。

渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度，而与膜本身无关。

在这种情况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧流动，这就是所谓反渗透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所进行的浓缩或净化溶液的分离方法，一般称之为反渗透工艺。

反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。

溶液浓度越高，渗透压值越大。

在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必需远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。

当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水。

并连续地流出形成界面纯水层。

至于对有机物的去除，属筛分机理。

因此，这与有机物的分子量大小和形状有关。

孔径较大的膜，一般应用在超滤范围，称为超滤膜。

超滤膜的孔为2nm-10nm，而反渗透膜的孔径为0．3nm－2nm。

所以，反渗透膜过滤能够更好的除去各种细菌，如最小的细菌“绿脓杆菌“（3000×10m）：也能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10m），还能滤除热原（10－500×10m）。

RO反渗透的发展由来:
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的.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,此即往后反渗透法的基本理论架构;
1953年由美国佛罗里达大学(University of Florida)应用于海水淡化去除盐份设备,
在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Loeb配合DR.S.Sourirajan博士着手研究反渗透膜,根据优先毛细吸附模型，发明了用于海水脱盐的醋酸纤维素膜，开创了膜科学与技术研究发展的新纪元;一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
从此以后，反渗透膜开发有了重大突破。

膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到用表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜。

操作压力也扩展到高压（海水淡化）膜，中压（醋酸纤维素）膜，低压（复合）膜和超低压（复合）膜。

80年代以来，又开发出多种材质的纳滤膜。

谁最先提出了反渗透（reverse osmosis，RO）这一术语？有两种说法，一种是由加利福尼亚州立大学洛杉矶分校（UCLA）Gerald Hassler研究小组提出，并最早出现在1956年8月的UCLA工程报告中；另一种说法是由佛罗里达大学Charles Reid研究小组提出，并出现在1957年4月的苦咸水研究院的研究开发进度报告中。

因为上述两个小组所开展的研究工作是完全独立的，所以无法界定反渗透这个术语到底是谁最先提出。

不过“反渗透”对该过程可逆性的准确定义，应该归因于Hassler和Reid都是著名的物理化学家，擅长化学工程热力学。

RO反渗透设备的应用范围：
☆ 制药、医药行业无菌、无热源纯化水制取；
☆ 电子、电力行业用超纯水；
☆ 生物医药用水；
☆ 化工、化妆品配料用水；
☆ 苦咸水、海水淡化；
☆ 电镀涂装行业所用溶液配给，零件清漂洗；
☆ 精密机械、特种材料，光电材料，石英制品行业用的清洗，配给，冷却水；
☆ 饮用纯净水、食品饮料用水。

☆ 加湿器，化学实验用水。

反渗透膜种类：
反渗透和纳滤膜上层是一种薄而致密的膜，覆盖在下层较厚的多孔网上。

主要有两种基本类型的膜：醋酸纤维素（CA）和复合膜（TFC）。

复合膜性能在诸多方面优于醋酸纤维素，醋酸纤维素仅用于特定的环境。

如今大部分运行的反渗透系统使用复合膜。

陶氏膜(FILMTEC)：
美国制50G陶氏膜
目前复合膜以美国的陶氏膜(FILMTEC)为最好，是made in USA,不是technic in USA
过滤精度为0.0001um超微小的孔径
建议使用时要先冲洗，里面有类似油的东西
美国陶氏化学公司是世界上唯一一家同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技术和产品的公司,膜产品注册商标为FILMTEC。

自从陶氏FilmTec公司在世界上首先发明实用性的复合膜以来，膜及其应用技术就得到了前所未有的发展，许多领域的开拓及其规模化应用均是从使用陶氏膜元件开始的，FILMTEC品牌的反渗膜和纳滤膜产品被公认为性能更高、更一致且更稳定的分离膜著名品牌，市场占有率世界第一。

产品系列涵盖了家用元件到海水淡化及新型纳滤元件，经用户长期使用证明，寿命长，性能稳定，不易污染，清洗恢复性好，它仅在美国生产并最早通过了严格的ISO9000质量体系认证。

1、复合膜由FilmTec公司首先开发成功，其专有的膜化学材料、配方及生产线使FILMTEC FT 30膜片具有极高的抗压密、抗磨损、抗化学降解性能；耐PH范围最宽，能用普通酸碱进行强力高效的清冼，因清洗更彻底从而使膜系统长期运行压力更低，可大幅度减低运行费用。

2、FILMTEC FT30膜片没有任何针孔等缺陷，没有由修补缺陷而产生的补丁。

3、FILMTEC FT30膜片脱盐更厚、更均匀、更光滑，用这样的膜片卷制的元件更可靠，寿命更长，长期稳定性更有保障。

4、FILMTEC元件进水流道更宽，流动更均匀，不易污染，即使发生污染，更易清洗。

5、FILMTEC元件膜叶更短，数量更多，使膜片局部最大通量值大幅下降，污堵速率显著降低。

6、FILMTEC元件源自最先进的全自动化生产线，FilmTec公司唯一拥有干元件生产技术及装备，所生产的元件性能更一致，从而保证了系统的长期可靠性，干元件一般没有保存期限制且更易保存，因而重要用、著名设计院和工程公司在设计水处理项目时总是优先选择陶氏FILMTEC品牌。

陶氏膜广泛用于电力、石油化工、钢铁、电子、医药、食品饮料、市政及环保等领域，在海水及苦咸水淡化，锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备，饮用纯净水生产，废水处理及特种分离过程中发挥着得要作用。

RO纯水机的改造 - 高压开关
改造原因：由于打开水龙头放水时水压迅速降低，导致高压开关闭合启动机器工作，导致纯水机频繁启动耗电又降低马达寿命
改造目的：制水满后放水，机器不启动，需要闭合水压降到一定程度才启动制水。