随着工农业发展要求、社会发展要求、环境保护意识和标准的提高，膜分离为一项新的高科技环保技术已经越来越受到有关部门的重视。膜分离过程为一门新型的分离、浓缩、提纯技术，是以外界能量为动力，凭借各组分在膜中传质的选择性差异，对多组分流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方式，它是一大类技术的总称，常规的和液体处理有关的膜技术主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)以及电渗析(ED)等。这些膜分离技术均是利用特殊制造的多孔材料，选择性地分离水和水中的杂质，以达到人们特定的目的。本文重.点对反渗透(RO)技术及其应用进行研究分析。膜分离的基本原理分离膜具有选择透过性，所以它可以使有的混合物质通过，有的截留。它与传统过滤的不同在于，分离膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程。但是，不同的膜分离过程，他们使物质截留、通过的原理有的类似，有的则完全不一样。总的来说，分离膜之所以能使混在一起的物质分开，不外乎两种手段，即根据混合物物理性质的不同或者根据混合物的化学性质不同。膜分离的过程及特点把膜制成适合使用的构型，与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真空泵)、阀门、仪表和管道等联成设备，在一定的工艺条件下，就可以来分离水溶液或混合气体。透过膜的组分被称为透过流分，这种分离技术就被称为膜分离技术。物质选择透过膜的推动力可分为两类：一是借助外界能量，物质发生由低位向高位的流动；二是化学位差为推动力，物质发生由高位向低位的流动。为一种新型高科技技术，膜分离具有高.效、能耗低；分离温度在常温附近、设备控制简单；维护方便，运行稳定；规模和处理能力范围很大、设备体积小、占地少等特点，因而也使其越来越受到关注，在市场中的占比也逐年在提高，应用范围也越来越广。常规膜分离膜分离是以天然或人工合成的高分子薄膜，以外界的能量或化学位差为推动力，对双组份或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方式。目前常规的膜分离主要包括：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。反渗透膜在废水处理方面的应用反渗透是目前zui细微的过滤技术。反渗透膜可阻挡所有溶解的无机分子以及任何相对分子质量大于100的有机物，而水分子可通过薄膜成为纯水。其对水中二价离子的脱除率zui高可达99.5%，对一价离子的脱除率也在95%以上。

一、反渗透纯净水设备介绍反渗透设备应用膜分离技术，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zui佳设备。1、设备系统构成反渗透纯净水处理系统一般包括预处理系统、反渗透装置、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。 　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。 　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、超滤等其中的一种或者多种设备。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。2、设计特点（1）通过增大对水的压力达到对水的深层过滤。反渗透纯净水设备除了包括一般的过滤器之外，还具有精细过滤器、颗粒活性炭过滤器和压缩活性炭过滤器。精细过滤器具有比一般过滤器更精细的过滤功能，能更好地过滤水中的杂质。正如我们所知道的，活性炭具有良好地对异味、杂质的吸附过滤功能，反渗透式纯净水设备运用双重活性炭过滤器实现了对原水的深层过滤加工，提高了设备的过滤效率。同时，通过增加水的压力来增强过滤能力也是一种创新。（2）反渗透纯净水设备的核心是反渗透膜的应用。反渗透膜是一种孔径极小的过滤膜，利用这种膜可以实现对原水的超精细过滤，同时可以把水分成较高浓度和低浓度。较高浓度的水可以被循环再利用，低浓度水就是纯净水，可以供人使用。3、主要工艺流程（1）原水罐储存原水，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20μm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。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zui后一根膜组件浓水侧出现的浓度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5μm熔喷滤芯、目的防止上级过滤单元，漏掉的大于5μm的杂质除去。防止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，反渗透设备在除盐的同时，也将大部分细菌、胶体及大分子量的有机物去除。二、反渗透纯净水设备维护保养技巧1、严格控制进水水质，保证装置在符合进水指标要求的水质条件下进行。进水水质不符合要求，极容易造成反渗透膜的污堵，使得耗材很快失效，严重影响出水水质。2、反渗透的总进水量由RO进水调节阀来控制，如果反渗透进水量没有变化，不要调整RO进水调节阀，严禁全开或全闭。RO排水调节阀用来调整系统回收率，如回收率没有变化，也不要乱动浓排调节阀，绝.对禁止全开或全闭。3、装置不能长时间停运，每天至少运行2小时，如准备停机72小时以上，应用化学清洗装置向组件内充装1%严硫酸氢纳和18%甘油实施保护。4、反渗透装置每次停机后启动都应让装置在进水压力小0.4Mpa条件下冲洗10分钟。5、操作压力控制，应在满足产水量与水质的前提下，取尽量低的压力值，这样有利于降低膜的水通量衰减，减少膜的更换率。6、操作工应在每小时对运行参数进行记录，检测纯水设备的使用情况和出水水质。主要记录内容如下：（1）进水：PH值，电导率，压力，SDI，水温。（2）产水：电导率，流量，PH值；（3）浓水：流量，压力以及各段进水压力。7、当反渗透装置发生高低压报警时，先检查保安过滤器至高压泵之间的手动阀开度是否太小，然后检查RO进水调节阀及浓排阀是否正常，再按高低压报警复位按钮，重新启动纯净水生产设备。8、进水温度控制，应根据实际用水量，取临界压力（进水压力低于该值脱盐率产生明显下降的压力值）不能满足产水与水质要求的zui低温度作为该时间段内的进水温度，这样可以降低膜水量的衰减。

一、滤芯类型液体过滤用滤芯种类繁多，主要可分为表面过滤型滤芯与深层过滤型滤芯两大类。1. 表面过滤型滤芯表面过滤型滤芯通过滤芯表面捕捉污染物，一旦表面被堵塞，滤芯即无法继续使用，因此使用寿命较短。尽管有人认为，可通过液体与压缩空气混合进行反冲洗来重复使用滤芯，但此方法难以彻底清洁滤芯。反冲洗时，冲洗液优先通过阻力较小的区域，导致局部通道畅通后，所有冲洗液均从这些通道流过，其他区域反而堵塞更严重，孔隙变小。若要彻底清洁滤芯，方法是采用超声波清洗，以纯净水为清洗液，但成本较高；也可采用化学溶解法，如污染物为酸溶性，则可用稀酸清洗，但需注意可能引起滤芯孔径腐蚀与扩大，清洗后需用纯净水冲洗干净并检验合格后方可继续使用。电镀液过滤中常用的滤芯，如早期的烧结型聚氯乙烯过滤棒，以及当前的聚丙烯熔喷滤芯、聚丙烯PP滤纸、纯木浆滤纸等，均属于表面过滤型滤芯。2. 深层过滤型滤芯滤芯清洗繁琐，提高滤芯纳污量、延长使用寿命可减少清洗频率，深层过滤型滤芯正是基于此设计。深层过滤型滤芯在过滤过程中，污染物在滤芯内部按颗粒大小分层截留，因此滤渣负荷能力高，使用寿命长，能长期维持标称过滤精度。其制作材料多样，适用于各种液体和气体过滤。电镀液过滤中常用的是全聚丙烯制成的线绕滤芯，俗称棉芯，具有压差小、流量大、过滤精度高、使用寿命长等优点，能在过滤过程中长期保持精度。 二、线绕滤芯结构特点线绕滤芯制作时，将带绒毛的特制粗纱交叉卷绕在多孔骨架上，直至达到所需直径。粗纱在骨架上交叉卷绕，形成含有上千个菱形孔的过滤层。滤芯上靠近骨架处过滤层的菱形孔小，越往外，菱形孔越大，zui外层菱形孔zui大，菱形孔内外贯通形成通道。为增加液体在滤芯内的流程，菱形孔通道呈弯曲散射状，各层菱形孔依然相通，弯曲延长了通道，相当于增加了滤芯过滤层的厚度，提高了过滤效果，实现了深层过滤。纱线以一定参数缠绕，滤芯内部形成由表到里、由大变小的菱形弯曲过滤通道。滤芯zui内层菱形孔的大小是决定滤芯精度的关键，菱形孔越小，滤芯精度越高；菱形孔越大，滤芯精度越低。正规滤芯生产企业均有特定的滤芯精度与菱形孔数量对照表，不同通道数代表不同滤芯精度。例如，8通道精度为100μm，15通道精度为20μm，19通道精度为10μm。 三、线绕滤芯过滤特点线绕滤芯的另一特性是能通过较大流量。每种过滤精度的线绕滤芯均有固定通道数目D，过滤精度确定后，通道数L根据滤芯长度增减。通道总数计算公式为：通道总数 = D×L×2。以长为250mm的滤芯为例，若过滤精度为20μm，直径上通道数目为15个，长度纵向通道数目为51个，则该滤芯共有通道数为15×51×2 = 1530个，即1530个独立通道。若过滤流速为0.5m³/h（以清水为例），即8.3L/min，液体被分散流入1530个独立通道过滤，每个通道内流量实际下降为5.4ml/min。若过滤精度为3μm，通道数目为27个，长度纵向通道数目为91个，则该滤芯共有通道数为27×91×2 = 4914个。对于3μm精度的滤芯，尽管过滤介质（纤维绒毛）更密实，但过滤通道增至4914个，通道内流量仅为1.7ml/min，此时流量可称为“虹吸流量”。由此可见，线绕滤芯过滤时能以大流量通过滤芯，却以分散流量的结构方式，使滤芯在较小压差下仍能保持良好的过滤性能。这种结构形式的滤芯还有利于滤除液体中的胶状或凝胶性物质。线绕滤芯能以较大的滤孔过滤掉比孔径细小得多的颗粒，因此常被称作精密过滤元件。 四、线绕滤芯的选用由于竞争激烈，多数滤芯厂家争相压缩成本，主要方法及不良影响如下：简化绕线方式：虽提高生产效率，但造成滤芯过滤通道大量堵塞，形成盲孔（简化绕线方式会使表层菱形孔被下层纱线拦截，形成盲孔），使线绕滤芯退化成表面过滤型滤芯。改变内、外径标准，减少滤芯厚度：虽节省纱线原料，但导致过滤层变薄，过滤通道缩短，过滤效果变差，稳定性降低。使用劣等原料：虽降低成本，但造成滤芯腐蚀。因此，在选择滤芯供应厂商时，应考察其是否有完备的滤芯质量管理机制，是否有能力确保滤芯质量。选用线绕滤芯时应注意以下问题：观察滤芯滤孔是否贯通：滤孔大量堵塞而成盲孔的滤芯已失去绕线滤芯的效果。检查滤芯内、外径：看过滤层次是否已被缩减。观察滤芯的纱线、骨架是否有腐蚀情况：腐蚀会弱化过滤效果，造成电镀溶液污染。五、线绕滤芯的应用领域线绕滤芯具有流量大、低压差、适用于低粘度介质、抗腐蚀性强等特点，因此广泛应用于大流量纯水系统的前置过滤、电厂钢厂的水污水及循环水处理、食品行业（如食用油、蔬菜油、糖浆、巧克力等浆液的过滤处理）、化学工业制剂处理（如电镀液药液、油漆、油料、涂料、机械用油、切削油、重油、燃油、高粘度树脂、油脂的过滤）、制药过滤等领域。线绕滤芯的结构以防止纤维方式缠绕在骨架上，具有较高的过滤压力承受能力，同时不损失压力，使用寿命长。聚丙烯纤维无毒无害，加工工艺为热熔非胶粘，非常适用于食品饮料工业。矿泉水、糖浆、酒类、食用油、饮料用水、可乐饮料等产品的生产，以及纯水、有机溶剂、印制线路板、电镀等行业和医药卫生领域，均对线绕滤芯有很高的依赖性。线绕滤芯能有效除去液体中悬浮物、微粒等，流量大，压力损失小，滤渣负荷高，使用寿命长，能承受较高的过滤压力。根据被过滤液体的性质，滤芯有多种材质可供选择，确保滤芯与滤液有良好的相容性。 六、线绕滤芯的过滤原理线绕滤芯过滤除依靠滤芯粗纱交叉重叠而成的孔径栅格拦截作用外，还包括通道壁上纤维的挂钩作用和颗粒在通道内的沉积作用。1. 滤芯通道壁上纤维的挂钩作用液体从滤芯外层流经窄长而弯曲的通道进入内层，通道壁上布满卷曲的纤维绒毛，能将液体中的颗粒钩住并滞留在通道内。2. 颗粒在滤芯通道内的沉积作用滤芯通道窄长而弯曲，液体以一定流速通过时会反复撞击通道壁，液体中的颗粒逐渐沉积在通道内，如同河水流经河道弯曲处时污泥沉积下来一样。3. 过滤原理待过滤液体由滤器进口压入，经滤芯自外向里透过滤层而被过滤成清澄液体，然后经出口排出。杂质被截留在滤芯的深层及表面，达到过滤目的。液体先由进口管进入过滤器壳体的下部，然后从外向内流过滤芯，较粗的颗粒立即沉淀下来，由排污阀放出，较小的颗粒被滤芯拦截。zui后洁净的液体经滤芯托盘汇集后，由出口管流出。待过滤液体流入线绕滤芯，然后分流于滤芯内部，经过过滤、破乳、水分子长大、聚结的过程，过滤后液体从出口流出，杂质截留在滤芯内，聚结的水珠沉降于沉淀槽中，通过放污阀排出。4. 线绕滤芯保养防止颗粒物质进入滤芯内部：使用除尘滤芯（如PP滤芯、线绕滤芯）时，要防止颗粒物质进入滤芯内部，堵塞或卡住系统内部。定期维护和保养：使用一段时间后，要对滤芯进行维护和保养。定期清洗：滤芯经过长时间使用后，系统中会沉积大量杂质或其他污染物，需进行清洗以发挥滤芯的zui大作用。保持滤纸湿润：要保证滤纸始终处于湿润状态，不能出现干燥情况，以延长使用时间并保证过滤精度。纤维式过滤法保养：通过纤维式过滤法，粉尘容易进入除尘滤芯中的储尘器中，再经过反吹剥落滤筒上的粘性物质，不会影响滤筒过滤效果，也能更好保护环境，zui大程度上延长其使用时间。