反渗透处理技术1渗透基本原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开 .pdfVIP

反渗透处理技术

1、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、反渗透简介

RO（ReverseOsmosis）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5s/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。

4、灭菌的必要性

在水处理工艺中，活性碳过滤器用于对有机物的吸附和对过量氯（余氯）的吸附去除，

对前者去除能力较差，通常为50%，对后者则很强，可以完全脱除余氯，这是由于在对余氯

吸附的同时，还有自身被氯化的作用。

活性碳吸附水中营养物质，可以成为细菌微生物的温床，微生物对水的阻力影响较大，因此，

应定期进行反洗处理。如果反洗不能奏效时，应进行灭菌处理。实际上，按照进水浊度安排

合理的反冲洗制度更具有实际意义，由于微生物膜与微生物黏泥难于清净，采取空气擦洗是

必要的。

5、预处理中灭菌应怎样做

水的常规灭菌处理为投药与紫外线灭活。例如目前广泛作为饮料水的纯净水就是经反渗

透脱盐后，再经紫外线杀菌处理的。小容量用水（小于10t/h），可以使用二氧化氯或臭氧

杀菌。工业上生产中则以氯气或次氯酸钠为多见，也可使用二氧化氯或臭氧。外购的氯气用

钢瓶贮存，用加氯机投加，电解食盐（或海水）得到的是次氯酸钠，无需专用投加设备，即

可送入被处理水中。

臭氧用净化过的空气经高压放电装置制取，目前有中小型臭氧发生器用于小区供水或中央空

调冷却水系统的灭菌，同样适用于反渗透装置的灭活处理，多余的臭氧同样可以用活性碳吸

收处理。二氧化氯可由氯酸钠制取，在饮用水处理和工业冷却水处理中使用的也很多。氯酸

钠有爆炸危险，应谨慎使用。

在反渗透水处理工艺中，除了运转中的杀菌之外，还有设备停用中的杀菌问题。通常在停机

48h以内可用原水冲洗，超过48h可用1.5%亚硫酸氢钠液保存，达到2周应使用甲醛消毒液

杀菌或厂家提供的消毒液灭菌。万万不可用市售的84消毒液对膜元件杀菌！

6、如何减少故障和降低反渗透清洗频率

减少故障和降低反渗透清洗频率，应该采取以下措施。

a)在取得水质全分析的基础上设计反渗透系统；

b)在进行设计前确定RO进水SDI值；

c)如果进水水质变化，需要作出相应的设计调整；

d)必须保证足够的预处理；

e)选择正确的膜元件，醋酸纤维素膜或者低污染膜元件对于处理比较复杂的地表水或污水

可能更为适用；

f)选择比较保守的水通量；

g)选择合理的水回收率；

h)设计足够的横向流速及浓水流速；