反渗透

反渗透概述

反渗透是采用膜分离的水处理技术，利用半透膜分离盐分，当在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力时，水的流向就会逆转，此时盐水中的水将流入淡水侧，这种现象叫做反渗透，（英文字头缩写为Ro）

◎反渗透水处理技术基本上属于物理方法，他借助物理化学过程，在诸多方面具有传统水处理方法所没有的下属优点：

①反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法使水得以淡化、纯化。

②水的处理仅依靠水的压力作用为推动力，其耗能在许多处理方法中最

低。

③不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理。

④无化学废液及废酸、碱排放，无废酸、碱的中和处理过程，无环境污

染。

⑤系统简单，操作方便，产品水质稳定，二级反渗透可取得质量高的纯

水。

⑥适用于较大范围的原水水质，即适用于苦咸水、海水及污水的处理，

又适用于低含盐量的淡水处理。

⑦设备占地面积小，需要的空间也小。

⑧运行维护和设备维修工作量极小。

反渗透对高参数锅炉补给水的处理，更具有优势，例如：

⑴脱除水中二氧化硅效果好，除去率可达99.5 %，有效地制止了携带硅垢。避免了水中硅对离子交换树脂所带来的再生困难、延长了产水周期。

⑵脱除了水中有机物等胶体物质、除去率可达95 %。

⑶反渗透水处理系统可连续产水，无运行中停止再生等操作，其产品水质无忽高忽低的波动。

◎反渗透膜是一种用化学合成的高分子材料加工制成的具有半透性能的薄膜，它能在外加压力作用下使水溶液的某一些组分选择透过，从而达到淡化、净化或浓缩分离的目的。

◎膜的理化指标：

⑴膜的材质；⑵允许使用压力；⑶适用的PH范围；

⑷耐0₂和Cl₂等氧化物质的能力；⑸抗微生物、细菌的侵蚀能力；

◎◎膜的分离透过特性指标：

⑴脱盐率：

脱盐率是水中总溶解固体物（TDS）中未透过膜部分的百分数。

脱盐率=(1-产品水总溶解固体物/给水中总溶解固体物)×100 %

⑵产水率：

产水率即渗透水流的比率，亦可表示为回收率。是产水流量与给水流量之比，以百分数表示。

产水率=(产品水流量/给水流量)×100 %

⑶水通量：水通量又称透水量，是单位面积膜的产品水流量，是设计和运行都要加以控制的重要指标，它取决于膜和原水的品质、工作压力、温度。例如，BW30(8in)复合膜在规定条件下的最高水通量；

深井水为0.77m³/（m².d） [32L/(m².h)]；

地表水为0.6m³/(m².d) [25L/(m².d)]。

⑷通量衰减系数：

通量衰减系数是指反渗透装臵在运行过程中水通量衰减的的程度，即运行一年后水通量与初始运行水通量的比值。例如；Hydranautics的膜以井水为原水每年衰减4 %～7 % 。

⑸膜通量保留系数：膜通量保留系数是运行t时间后水通量与初始水通量的比值。例如，FT-30膜的膜通量保留系数三年应为 0.85以上。

⑹盐透过率：盐透过率的计算式为：

盐透过率 =(1-脱盐率)×100 %

例如以井水为原水时 Hydranautics复合膜地盐透过率每年增长3 %～

10 % ，醋酸膜的盐透过率每年增长17 %～33 %。

⑺最大给水流量、最大压降、最低浓水流量。

为了控制反渗透系统中的污染速度，选择最佳膜的表面横向流速与选择水通量是同样重要的，给水和其产生的浓水在膜表面的横向流速越高，膜污染速度就越低。当给水和浓水水流穿过给水/浓水隔网时，高横向流速可增加湍流程度，从而减少颗粒物质在膜表面的沉淀或在隔网空隙处堆积。较高的横向流速也提高了膜表面上的高浓度盐分向主体溶液扩散的速度，从而减少了难溶盐沉淀在膜表面上的危险。

为了达到所希望的系统产水量，设计系统时，在确定所要求的反渗透膜元件的数量之后，还应考虑到横向流速问题。这些反渗透元件可串联在压力容器中，对于地表水反渗透系统，一般可用6个40in长的元件串入一个压力容器中（注：对于井水和经MF、UF或R0出水等SDI 较低，亦即污染程度低的给水，由于给水、浓水压降一般较低，因而在这些系统中，每个压力容器可用7支膜元件），选择365或者400ft²的

（8in直径×40in长）高膜面积元件（与330ft²的元件相比较，其优点是在对给定水通量的系统中可减少压力容器的数量）压力容器数量的减少即意味着每个容器的横向流速高，污染的可能性就减少，设备投资费用也少。

下面将列举Hydranautics反渗透设计导则（8in×40in膜元件），表中建议的反渗透设计导则注明了对于不同的给水水源，压力容器中膜元件的最大给水流量和最低浓水流量。设定最大给水流量用来保护容器中的第一根反渗透元件，使其给水与浓水压力降不超过10Psi。压力将高就可能会使膜组件变形，端部窜出并且使给水隔网变形，以致损坏膜元件。设定最小的浓水流量以保证在容器末端的膜元件有足够的横向流速，从而减少了胶体在膜表面上的沉淀，并且减少了浓差极化对膜表面的影响。浓差极化是指在膜表面上的盐浓度高于主体流体浓度的现象。盐浓缩是因膜表面附近的横向流速低造成的（与管子中心的流速高于管子表面的流速的概念相似）横向流速低，膜表面的盐的反向扩散速度就越低，结果难溶盐沉淀的机会增多，而且更多的盐会透过膜表面。浓差极化的程度可被量化为β值，该值一般小于1.20。

Hydranautics反渗透设计导则（8in×40in膜元件）

解释：

Reverse0smosis———反渗透R0；

SaItRejection———脱盐率；

Recovery———回收率；

FIux———水通量；有称透水量；

FIuxdecIinecoeffcient———通量衰减系数；MembraneFIuxRetetionCoefficient———膜通量保留系数；SaItPassage———盐透过率；