标题：反渗透装置
简介
江苏省振兴节水工程技术设备有限公司
反渗透装置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,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。
反渗透装置应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的最佳设备。广泛用于电子、医药、食品、轻纺、化工、发电等领域。[1]
仿生来源
生活在海岸边的海鸥，依靠喝海水可以补充身体的水分。1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观察海鸥时发现，海鸥在掠过海面时会啜起一大口海水，在几秒钟的间隔后，吐出一小口的海水。他感到十分的困惑，因为陆生由肺呼吸的动物是绝对无法饮用含盐量很高的海水的。后经过对海鸥的解剖发现，海鸥并没有直接把海水喝下，而是把海水存在喉管里，海鸥喉管的结构是由一层层的粘膜组织构成的，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粘膜转化为淡水,海鸥把经过粘膜组织过滤的淡水吸收到身体内部，然后把剩下的高浓度海水再吐出来，海鸥之所以能喝海水的奥秘就在这里。这也就是反渗透法的基本理论架构。[1]
系统组成
预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质，达到反渗透的进水要求。预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。反渗透装置主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳（压力容器）、支架等组成。其主要作用是去除水中的杂质，使出水满足使用要求。后处理系统是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。主要包括阴床、阳床、混床、杀菌、超滤、EDI等其中的一种或者多种设备。后处理系统能把反渗透的出水水质更好的提高，使之满足使用要求。清洗系统主要有清洗水箱、清洗水泵、精密过滤器组成。当反渗透系统受到污染出水指标不能满足要求时，需要对反渗透进行清洗使之恢复功效。电气控制系统是用来控制整个反渗透系统正常运行的。包括仪表盘、控制盘、各种电器保护、电气控制柜等。
反渗透装置的清洗方法
反渗透技术因具有特殊的优越性而得到日益广泛的应用。反渗透净水设备的清洗问题可能使许多技术力量不强的用户遭受损失，所以要做好反渗透装置的管理，就可以避免出现严重的问题。
1.低压冲洗反渗透装置
定期对反渗透装置进行大流量、低压力、低pH值的冲洗有利于剥除附着在膜表面上的污垢，维持膜性能，或当反渗透装置进水SDI突然升高超过5.5以上时，应进行低压冲洗，待SDI值调至合格后再开机。
2.反渗透装置停运保护
由于生产的波动，反渗透装置不可避免地要经常停运，短期或长期停用时必须采取保护措施，不适当地处理会导致膜性能下降且不可恢复。
短期保存适用于停运15d以下的系统，可采用每1～3d低压冲洗的方法来保护反渗透装置。实践发现，水温20℃以上时，反渗透装置中的水存放3d就会发臭变质，有大量细菌繁殖。因此，建议水温高于20℃时，每2d或1d低压冲洗一次，水温低于20℃时，可以每3d低压冲洗一次，每次冲洗完后需关闭净水设备反渗透装置上所有进出口阀门。
长期停用保护适用于停运15d以上的系统，这时必须用保护液(杀菌剂)充入净水设备反渗透装置进行保护。常用杀菌剂配方(复合膜)为甲醛10(质量分数)、异噻唑啉酮20mg/L、亚硫酸氢钠1(质量分数)。
3.反渗透膜化学清洗
在正常运行条件下，反渗透膜也可能被无机物垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染，这些物质沉积在膜表面上会引起净水设备反渗透装置出力下降或脱盐率下降、压差升高，甚至对膜造成不可恢复的损伤，因此，为了恢复良好的透水和除盐性能，需要对膜进行化学清洗。
一般3～12个月清洗一次，如果每个月不得不清洗一次，这说明应该改善的预处理系统，调整的运行参数。如果1～3个月需要清洗一次，则需要提高设备的运行水平，是否需要改进预处理系统较难判断。
主要工艺流程
1．原水罐（可选）反渗透装置流程工艺图(点击看大图) 
储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。（如水压过低或过高引起的压力传感的反应）。
2．原水泵
恒定系统供水压力，稳定供水量。
3．多介质过滤器
采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。
4．活性炭过滤器
系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量（COD）由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物（THM）以及其它的污染物。可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。同时，设备具有自我维护系统，运行费用很低。
5．离子软化系统/加药系统
R/O装置为了溶解固体形物的浓缩排放和淡水的利用，为防止浓水端特别是RO装置最后一根膜组件浓水侧出现CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的浓度积大于其平衡溶解度常数而结晶析出,损坏膜原件的应有特性,在进入反渗透膜组件之前,应使用离子软化装置或投放适量的阻垢剂阻止碳酸盐, SiO2,硫酸盐的晶体析出. 
6．精密过滤器
采用精密过滤器对进水中残留的悬浮物、非曲直粒物及胶体等物质去除，使RO系统等后续设备运行更安全、更可靠。滤芯为5um熔喷滤芯，目的是把上级过滤单元漏掉的大于5um的杂质除去。防止其进入反渗透装置损坏膜的表面，从而损坏膜的脱盐性能。
7．反渗透系统
反渗透装置是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般是水）通过反渗透膜（或称半透膜）而分离出来，因为这个过程和自然渗透的方向相反，因此称为反渗透。反渗透法能适应各类含盐量的原水，尤其是在高含盐量的水处理工程中，能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高，回收率高，运行稳定，占地面积小，操作简便，反渗透装置在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。
8．臭氧杀菌器/紫外线杀菌器（可选）
杀灭由二次污染产生的细菌彻底保证成品水的卫生指标. [1]
反渗透装置主要用途
1、制取电子工业生产如显像管玻壳、显像管、液晶显示器、线路板、计算机硬盘、集成电路?芯片、单晶硅半导体等工艺所需的纯水、高纯水；
2、制取热力、火力发电锅炉，厂矿企业中、低压锅炉给水所需软化水、除盐纯水；
3、制取医药工业所需的医用大输液、注射剂、药剂、生化制品纯水、医用无菌水及人工肾透析用纯水等；
4、制取饮料（含酒类）行业的饮用纯净水、蒸馏水、矿泉水，酒类酿造水和勾兑用纯水；
5、海水、苦咸水制取生活用水及饮用水；
6、制取电镀工艺用去离子水；电池（蓄电池）生产工艺的纯水；汽车、家用电器、建材产品
表面涂装、清洗沌水；镀膜玻璃用纯水；纺织印染工艺所需的除硬除盐水；
7、石油化工业如化工反应冷却水；化学药剂、化肥及精细化工、化妆品制造过程用工艺纯?水；
8、宾馆、楼宇、社区机场房产物业的优质供水网络系统及游泳池水质净化；
9、线路板、电镀、电子工业废水处理及回用；
10、生活、医院、制革、印染、造纸工业废水及垃圾渗沥液的处理；[1]
反渗透纯水设备
技术说明：反渗透（简称RO）是膜分离技术的一种，它依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质分离的特性工作。
“渗透”是一种物理的现象，逆渗透就是在含有盐及各种细微杂质的水中（即原水）施加比自然渗透的更大的压力，使水从浓度高的一方逆渗透浓度底的一方，而原水中绝大多数的细菌杂质、有机物、重金属、细菌、及其它有害物质等都经污水口排放掉。
反渗透装置
反渗透装置特点及应用范围：
·脱盐率高，又可以同时除去细菌、毒素及其它有机物，出水水质符合国标GBI7323－1998标准；
·反渗透装置主件采用进口美国的复合膜元件及进口高压不锈钢泵，进水适应性、脱盐率和使用寿命等方面，与其它反渗透元件相比，具有独特的优点；
·设计压力：1.05~1.6Mpa，脱盐率：96~99%；
·自动化程度高，运行稳定，故障率低且运行费用低等优点；
·适用酒勾兑用水，罐头产品加工用水，瓶、桶装饮用水，各种饮料用水；
·适用于电子、化工、电力、制药等行业用水的制备；
·适用于高纯水的处理。[1]
应用领域及特点
反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的，具有以下几点显著特点：
·在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。
·反渗透膜分离技术杂质去除范围广。
·较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。
·利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生。
应用领域：
反渗透膜技术在电厂锅炉补给水、电子、半导体行业超纯水处理、化工及制药行业的纯水处理、食品、饮料、饮用水处理、海水、苦咸水淡化、冶金、轻工业、电镀及皮革等行业的废水处理等行业内得到了广泛应用。[1]
反渗透与纳滤
纳滤是位于反渗透合同超滤之间的膜法液体分离技术，反渗透可以脱除最小的溶质，分子量小于0.0001微米，纳滤可脱除分子量在0.001微米左右的溶质。纳滤本质上是一种低压反渗透，用于处理后产水纯度不特别严格的场合，纳滤适合于处理井水和地表水。纳滤适用于没有必要象反渗透那样的高脱盐率的水处理系统，但对于硬度成份的脱除能力很高，有时被称为“软化膜”，纳滤系统运行压力低，能耗低于相对应的反渗透系统。[1]
反渗透技术的现状
我国的水处理行业特别是纯水制备专业的工艺与设备水取得了长足的进步，进而促进了食品、制药、化工、电力、生活饮用等领域的发展，特别是近些年来，反渗透工艺被各行业广泛接受。
该行业迅速发展的主要原因：国家对行业水质标准的完善及提高促使相应行业对提高水质的要求增长较快，市场需求较旺;国外膜产品大量涌入中国市场，加速了国内膜技术的成熟;国民经济高速增长，企业购买力加强;市场不断扩展与生产成本下降形成良性循环;现今反渗透工艺技术的应用发展迅速，技术市场日渐成熟。[1]
反渗透技术在各行业中的应用
在国内以反渗透工艺生产纯水的最大市场属电力工业，该行业享受国家优先发展政策，具有雄厚的财力，其工程的数量及规模非其它行业可比，从而使其成为水处理行业的最大用户，火电厂蒸汽锅炉给水处理的反渗透工艺已被广泛接受，并大量采用国产设备，前景良好。制药工业中，国家药典对大输液等规定采用蒸馏法，反渗透技术在片剂、口服液及蒸馏前处理的工艺用水市场已相当可观，酿酒、饮料等食品行业采用纯水勾兑工艺已成趋势，瓶装、桶装饮用纯水生产工艺中已大量采用一级或二级反渗透技术。与家用纯水器及桶瓶装水生产线相比，集团用纯水机的市场空间也很广阔，其发展将对改善企业、机关、学校及公共场所的饮水环境提供更实用的设备。[1]
纯水生产设备的现状
纯水生产设备由多种工艺设备组合而成，涉及的基础材料、配件及电机、水泵等基础工业产品很多，其整体设备水平也是国内产品水平的一个缩影，该行业设备目前特点如下：
(1)以反渗透膜、压力壳、高压泵为代表的国内、外高技术产品得到广泛应用，市场的竞争主要不仅发生在国外产品之间，也发生在国内公司之间。
(2)超滤、电渗析、精滤、微滤等为代表的主要国产配套设备以其性能、质量及价格等优势，稳定地占据了绝大部分国内市场，这充分显示了我国长期科技投入及相关企业不懈努力在发展民族工业进程中的巨大作用。
(3)成套设备中反渗透膜等的主设备整体质量与效率普遍提高。
(4)国产成套设备中重视主要脱盐设备而忽视预处理的现象较为普遍，此现象也极大的降低了设备的整体设计及运行水平，影响了整体设备的投资效益。
(5)国内水处理设备制造厂商在中低档水平设备市场中竞争激烈。[1]
关于我国纯水设备发展的几点看法
(1)大力扶植内资反渗透膜组件生产企业，使我国膜组件生产在国际市场中占有一席之地。吸引国际大型反渗透膜生产企业在境内建厂，全面促进该行业发展。
(2)纯水生产及整个水处理行业的发展给与其配套的国内中小型工业、商业企业提供了良好的商机。相关企业应及时生产或引进行业配套的高水平材料、配件，以求与水处理行业同步发展。
(3)成套设备生产企业应进一步提高工艺设计水平，提高设备的生产、安装水平,进而提高设备投资效益、降低能耗、提高原水利用率。具备条件的企业应瞄准国际先进水平，提高国际竞争力，以带动全行业的发展。[1]