反渗透设备及反渗透膜元件（一）

       反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜 而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、工艺简单、操作简便等优点。

       一、反渗透设备简介

       反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等，再通过泵加压，利用孔径为1/10000μm（相当于大肠杆菌大小的1/6000，病毒的1/300）的反渗透膜（RO膜），使较高浓度的水变为低浓度水，同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准，产出至清至纯的水，是人体及时补充水分的理想选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的制水技术中很成熟的，洁净度几乎达到1，所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。

       反渗透是一种现代新型的纯净水处理技术。通过反渗透元件来提高水质的纯净度，清除水中含有的杂质和盐。我们日常所饮用的纯净水都是经过反渗透设备处理的，水质清澈。

       起初使用反渗透技术的***美国，发明了膜分离技术。随着该技术的推广，我国开始使用反渗透技术。市场上的纯净水设备都是采用的反渗透膜处理技术，并且在我国经过了改良和设计创新，技术已经非常成熟。

       反渗透纯净水设备中设计了一种反渗透膜。膜两侧的压力不同，通过两侧的压力为动力，压迫原水通过反渗透膜，盐的浓度低的会向浓度高的盐方向渗透，能够达到的平衡状态下，就是液体的渗透压。当含有的盐水一侧的压力对于另一侧的渗透压力时候，就会发生反方向的流动，就产生了反渗透过程。

       反渗透纯净水设备都是采用了这种技术，采用了自动供水和断水的智能化控制，这就是纯净水设备。

       二、反渗透膜元件简介

       反渗透膜是实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

       1、反渗透膜应具有以下特征：

       A、在高流速下应具有脱盐率；

       B、具有较高机械强度和使用寿命；

       C、能在较低操作压力下发挥功能；

       D、能耐受化学或生化作用的影响；

       E、受pH值、温度等因素影响较小；

       F、制膜原料来源容易，加工简便，成本低廉。

       反渗透膜的结构，有非对称膜和均相膜两类。当前使用的膜材料主要为醋酸纤维素和芳香聚酰胺类。其组件有中空纤维式、卷式、板框式和管式。可用于分离、浓缩、纯化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业中。

       2、反渗透膜元件原理

       反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。　反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：N=Kh（Δp－Δπ) 　式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有变大；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为：　π=iCRT　式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数。反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

       3、反渗透膜过滤精度

       反渗透膜能截留大于0.00001微米的物质，是较精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。