反渗透设备的性能特点、结构类型及选型要求
反渗透设备选型
一、反渗透简介
反渗透又称高滤（Hyperfiltration）是20世纪60年代发展起来的一项膜分离技术。由于它具有物料无相变、能耗低、设备简单、常温操作和适应性强等特点，经过四十多年的发展，已被广泛地应用于国民经济的各个领域。从膜、组件及装置研制到开发，反渗透技术已成为一项成熟的膜分离技术，它不仅应用于海水和苦咸水的淡化，而且在电子、石油化工、食品、医疗卫生、环境工程以及国防等领域发挥着重要作用。
反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术，是目前最为先进的膜分离技术。反渗透膜是在压力差为推动力的作用下，只允许通过水分子而阻挡各种溶质和固体颗粒的半透膜，我公司主要选用海德能、陶氏、世韩、东丽等进口反渗透膜。
影响反渗透设备脱盐率和正常工作的主要因素：
1.离子价数：脱盐率随着离子价数的增加而提高，二价、三价盐的脱盐率要高于单价盐；
2.分子大小：脱盐率随分子直径的增加而提高；
3.原水温度：原水温度升高时，由于水的粘度降低脱盐率提高；
4.原水浓度：原水浓度提高时，脱盐率下降；
5.工作压力：工作压力提高时，脱盐率有所提高但不明显；
6.PH值：酸性条件下虽然膜不容易堵塞，但脱盐率要有所下降；
7.溶解气体：可溶解性气体在游离状态下容易渗透而不脱除CO2、SO2、O2、Cl2、H2S等；
8.氢键趋势：对于含有强氢键的化合物，脱除率很低，如水、酚和氨等；（也正因此才实现脱除水中杂质和溶解物而达到水与其他物质分离的目的；
9.有机物质：水中的有机物对膜有污染作用，有机物越多膜的性能越易变坏；
10.水的硬度：水的硬度越高膜越容易堵塞，对于高硬度水应先软化处理，降低硬度再进反渗透；
11.固体颗粒：固体颗粒对反渗透膜的危害极大，必须进行预处理；
12.微生物：水中的微生物、细菌对膜有危害，必须进行预处理（本公司采用超率膜进行处理，在国内处于先进水平）；
13.氧化物：金属氧化物进入反渗透不能进行自行清除，应定期化学药物清除。
应用范围
*海水淡化、苦咸水淡化、饮用水降氟；
*饮用纯净水的制取；
*锅炉用软化水、去离子水的制取；
*制药用水的制取；
*电子工业用超纯水的制取；
*液体分离、浓缩、贵重物体的回收。
反渗透设备的规格型号要根据用户提供的原水水质、产水要求、产水量及所使用的反渗透膜的规格型号共同组成，我公司可根据用户提供的原水水质化验报告单（或提供水样由我公司化验），利用反渗透设计软件进行设备的工艺设计和选型，根据单位时间的产水量确定的设备型号有：0.5T/H、1.0T/H、1.5T/H、2.0T/H、
3.0T/H、4.0T/H、5.0T/H、10T/H、15T/H、20T/H、30T/H、40T/H、50T/H、60T/H、100T/H。根据用户要求各型号还可设计成双级反渗透，为用户提供高质量的纯水。
二、反渗透原理
按照渗透原理，在半透膜的两边存在一个“化学势”的差值，通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。当平衡重新建立时，在半透膜的两侧形成了一个水位的差即净压差，这个压差便是渗透压。渗透压是溶液本身的性质，取决于溶液浓度，与半透膜没有关系。渗透压与溶质浓度之间的关系为：
Posm=1.19(T+273)×∑(mi)……………………………(1)
式中：Posm………………………渗透压（psi）；
T……………………………温度（℃）；
∑(mi)………………………溶液中所有溶质的总摩尔浓度；
在有半透膜的容器中，纯水透过半透膜流向盐水一侧，这种现象称之为渗透，直到达到新的平衡建立。这时膜两侧的静压差就是渗透压，当在盐水一侧施加一个外加压力，原有的平衡会受到影响。外加压力将会使盐溶液一边的化学势增加，使盐水中的水透过半透膜流向纯水一边。这种现象便是反渗透。反渗透过程的驱动力是外加压力，反渗透分离所需能量与盐水的浓度直接相关。因此，从盐水中反渗透出纯水，盐的浓度越高，所需能耗也越高。
■水的传递
水通过半透膜的速率由下式确定：
Qw＝(△P－△Posm)×Kw×S/d………………………(2)
式中：Qw…………………………纯水透过膜的速率；
△P…………………………膜两侧压力差；
△Posm………………………膜两侧的渗透压差；
Kw…………………………膜的纯水渗透系数；
S……………………………膜面积；
d……………………………膜厚度。
（2）式通常被简化为：
Qw＝A×(NDP)…………………………………………(3)
式中：A……………………………膜常数；
NDP………………………跨过膜的水传质总驱动压力或总驱动力。
制备原理
反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求，保证反渗透纯化系统的稳定运行。反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物（理论上）最经济高效的纯化方法。超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指
标要求。
工作原理
反渗透是最精密的膜法液体分离技术，在进水(浓溶液)侧施加操作压力以克服自然渗透压，当高于自然渗透压的操作压力加于浓溶液侧时水分子自然渗透的流动方向就会逆转，进水(浓溶液)中的水分子部份通过反渗透膜成为稀溶液侧的净化产水;反渗透设备能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%，它们广泛用于工业纯水及电子超纯水制备，饮用纯净水生产，锅炉给水等过程，在离子交换前使用反渗透设备可大幅度降底操作用水和废水的排放量。
预处理
反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维（PP）过滤器和活性炭（AC）过滤器组成。对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物，保护后续过滤器，其特点是纳污量大, 价格低廉。AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体，保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子，防止后续RO膜表面结垢堵塞，提高水的回收率。
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