反滲透技術(shù)

反滲透技術(shù)簡(jiǎn)述

是當(dāng)今節(jié)能有效的膜分離技術(shù)，用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過(guò)反滲透膜（一種半透膜）而分離出來(lái)，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，和大部分有機(jī)物等雜質(zhì)。 由于反滲透膜的孔徑非常?。▋H為10埃左右），因此能夠有效地去除水中的水解鹽類、膠體、微生物、重金屬離子、有機(jī)物等，從而獲得高質(zhì)量純凈水。

反滲透的原理

當(dāng)把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過(guò)半透膜，向濃溶液側(cè)流動(dòng)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng)，此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反，這一過(guò)程稱為反滲透。

反滲透定義

反滲透顧名思義是一種施加壓力于與半透膜相接觸的濃縮溶液所產(chǎn)生的和自然滲透現(xiàn)象相反的過(guò)程。如施加壓力超過(guò)溶液的天然滲透壓，則溶劑便會(huì)流過(guò)半透膜，在相反一側(cè)形成稀溶液，而在加壓的一側(cè)形成更高的溶液。如施加的壓力等于溶液的天然滲透壓，則溶劑的流動(dòng)不會(huì)發(fā)生；如施加的壓力小于天然滲透壓，則溶劑自稀溶液流向濃溶液。

反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過(guò)反滲透膜（一種半透膜）而分離出來(lái)，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。利用反滲透技術(shù)可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，和大部分有機(jī)物等雜質(zhì)。反滲透膜的主要分離對(duì)象是溶液中的離子范圍，無(wú)需化學(xué)品即可有效脫除水中鹽份，系統(tǒng)除鹽率一般為98%以上。所以反滲透是的也是節(jié)能、環(huán)保的一種脫鹽方式，也已成為了主流的預(yù)脫鹽工藝。

 應(yīng)用范圍：超純水、高純水、電去離子水、電子超純水、電廠鍋爐補(bǔ)給水、數(shù)據(jù)研究閉式冷卻循環(huán)超純水，電廠化水，化工生產(chǎn)用超純水，垃圾焚燒電廠用超純水，生物質(zhì)電廠用超純水。
應(yīng)用行業(yè)
1、電力、化工、日化品、食品、新能源、生物醫(yī)藥、工業(yè)品制造、實(shí)驗(yàn)室、鋼鐵等領(lǐng)域用高純水。
　　2、化工行業(yè)：化工生產(chǎn)用超純水，化工冷卻用超純水，化學(xué)藥劑、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)工藝用高純水，尿素液、玻璃水、防凍液、冷卻液、增光劑等生產(chǎn)工藝用超純水。
　　3、電子行業(yè)：?jiǎn)尉Ч?、半?dǎo)體晶片切割制造、半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體封裝、引線柜架、集成電路等生產(chǎn)工藝用超純水，液晶顯示器、導(dǎo)電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產(chǎn)品及各種元器件等生產(chǎn)工藝用超純水，數(shù)據(jù)研究冷卻循環(huán)用超純水。
4、食品行業(yè)：食品生產(chǎn)用超純水，果汁、啤酒、乳業(yè)等生產(chǎn)工藝用超純水。
5、新能源行業(yè)：?jiǎn)尉Ч?、多晶硅制造用超純水，太?yáng)能電池板、蓄電池等生產(chǎn)工藝用超純水。
6、生物制藥行業(yè)：菌種培養(yǎng)用超純水，工具清洗用高純水，原料藥的提取洗滌用超純水，針劑、注射液、口服液、膠囊、、護(hù)理液、化妝品、洗滌用品、84消液等生產(chǎn)工藝用超純水。
7、日化品行業(yè)：洗發(fā)水、沐浴露、洗手液、漱口液、洗面奶、洗衣液、洗潔精、潔廁液、面膜、濕巾等生產(chǎn)工藝用超純水
　　8、工業(yè)產(chǎn)品制造業(yè)：汽車(chē)、家電涂裝加工清洗用超純水，造紙、印染、涂料、油漆、稀釋液等生產(chǎn)工藝用高純水水，鋼化玻璃、鏡片、光學(xué)玻璃、鋼化膜、電視液晶屏、電腦顯示屏等清洗用超純水。
9、電力行業(yè)：電廠高、中、低壓鍋爐鍋爐補(bǔ)給水的超純水，熱力、火力發(fā)電鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)冷卻循環(huán)水，熱蒸汽供水，核工業(yè)冷卻用高純水。
10、實(shí)驗(yàn)室科研用水：試劑稀釋用超純水，玻璃器皿清洗用超純水，試驗(yàn)工具洗滌用超純水。
 

反滲透技術(shù)的由來(lái)與發(fā)展

1950年美國(guó)科學(xué)家DR.S.Sourirajan有一回?zé)o意發(fā)現(xiàn)海鷗在海上飛行時(shí)從海面啜起一大口海水,隔了幾秒后,吐出一小口的海水,而產(chǎn)生疑問(wèn),因?yàn)殛懙厣嫌煞魏粑膭?dòng)物是無(wú)法飲用高鹽份的海水的.經(jīng)過(guò)解剖發(fā)現(xiàn)海鷗體內(nèi)有一層薄膜,該薄膜非常精密,海水經(jīng)由海鷗吸入體內(nèi)后加壓,再經(jīng)由壓力作用將水分子貫穿滲透過(guò)薄膜轉(zhuǎn)化為淡水,而含有雜質(zhì)及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外,此即往后反滲透法的基本理論架構(gòu);并在1953年由University of Florida應(yīng)用于海水淡化去除鹽份設(shè)備,在1960年經(jīng)美國(guó)聯(lián)邦政府專案支助美國(guó)U.C.L.A大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Dr.S.Sidney lode配合DR.S.Soirirajan博士著手研究反滲透膜,一年約投入四億美元經(jīng)費(fèi)研究,以運(yùn)用于太空人使用,使太空船不用運(yùn)載大量的飲用水升空,直到1960年投入研究工作的學(xué)者、專家越來(lái)越多,使之質(zhì)與量更加精進(jìn),從而解決了人類欽用水中的難題。

反滲透膜

反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,縮寫(xiě)為“RO”. 　　RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。 　　RO反滲透膜[1] 孔徑小至納米級(jí)（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體。等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。 　　一般性的自來(lái)水經(jīng)過(guò)RO膜過(guò)濾后的純水電導(dǎo)率5μs/cm（RO膜過(guò)濾后出水電導(dǎo)=進(jìn)水電導(dǎo)×除鹽率，一般進(jìn)口反滲透膜脫鹽率都能達(dá)到99%以上，5年內(nèi)運(yùn)行能保證97%以上。對(duì)出水電導(dǎo)要求比較高的，可以采用2級(jí)反滲透，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理，水電導(dǎo)能小于1μs/cm）, 符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。再經(jīng)過(guò)原子級(jí)離子交換柱循環(huán)過(guò)濾，出水電阻率可以達(dá)到18.2M .cm，超過(guò)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)（GB 6682—92）。

各種品牌的膜元件：

反滲透技術(shù)與其他脫鹽技術(shù)比較優(yōu)點(diǎn)

與其他水處理方法相比具有：

1. 無(wú)相態(tài)變化
2. 常溫操作
3. 設(shè)備簡(jiǎn)單
4. 效益高
5. 占地少
6. 操作方便
7. 能量消耗少
8. 適應(yīng)范圍廣
9. 自動(dòng)化程度高
10. 出水質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

反滲透法脫鹽率及產(chǎn)水純凈程度都比電滲析法高,出水水質(zhì)優(yōu)于我國(guó)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)高氟低礦化度苦咸水通過(guò)反滲透法淡化,出水水質(zhì)可達(dá)到我國(guó)《飲用純凈水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。有資料表明,反滲透法淡化苦咸水的能耗———電耗、水耗均低于電滲析法,而且反滲透法設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、運(yùn)行效果穩(wěn)定可靠、符合“清潔生產(chǎn)”要求,反滲透法是較其他方法更為合理、有效的苦咸水淡化方法。

采用反滲透法對(duì)不同含鹽量的苦咸水進(jìn)行脫鹽淡化,淡化過(guò)程中,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)的脫鹽率達(dá)96 %以上,淡化水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。反滲透系統(tǒng)苦咸水淡化裝置具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,可根據(jù)原水的水質(zhì)情況,調(diào)整運(yùn)行參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同含鹽量的苦咸水連續(xù)進(jìn)行處理。該裝置高度集成化,可望成為定型的成套設(shè)備。

反滲透方法可以從水中除去90 %以上的溶解性鹽類和99 %以上的膠體微生物及有機(jī)物等。尤其以風(fēng)能、太陽(yáng)能作動(dòng)力的反滲透凈化苦咸水裝置,是解決無(wú)電和常規(guī)能源短缺地區(qū)人們生活用水問(wèn)題的既經(jīng)濟(jì)又可靠的途徑。反滲透淡化法不僅適用于海水淡化,也適合于苦咸水淡化?，F(xiàn)有的淡化法中,反滲透淡化法是經(jīng)濟(jì)的,它甚至已經(jīng)超過(guò)電滲析淡化法。由于反滲透過(guò)程的推動(dòng)力是壓力,過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生相變化,膜僅起著“篩分”的作用,因此反滲透分離過(guò)程所需能耗較低。在現(xiàn)有海水和苦咸水淡化中,反滲透法是節(jié)能的。反滲透膜分離的特點(diǎn)是它的“廣譜”分離,即它不但可以脫除水中的各種離子,而且可以脫除比離子大的微粒,如大部分的有機(jī)物、膠體、懸浮物等,故反滲透分離法又有廣譜分離法之稱

反滲透技術(shù)的應(yīng)用

隨著反滲透技術(shù)廣泛應(yīng)用和不斷的技術(shù)改進(jìn)，已經(jīng)在許多行業(yè)得到使用；應(yīng)用范圍液在不斷壯大和發(fā)展，被各行業(yè)的技術(shù)人員認(rèn)可；應(yīng)用的范圍和使用方法還在不斷擴(kuò)展；

典型代表領(lǐng)域：

鍋爐補(bǔ)給水、除鹽水設(shè)備------各種蒸汽鍋爐、火力發(fā)電廠、熱水爐、石化熱力鍋爐等補(bǔ)給水。
中水、廢水回用設(shè)備------石油化工、鋼鐵、市政、紡織印染等工業(yè)領(lǐng)域的中水、廢水回用。
電子工業(yè)用超純水設(shè)備------單晶硅、半導(dǎo)體晶片切割制造、半導(dǎo)體芯片、半導(dǎo)體封裝、引線框架、集成電路、液晶顯示器、導(dǎo)電玻璃、顯像管、線路板、光通信、電腦元件、電容器潔凈產(chǎn)品及各種元器件等生產(chǎn)工藝用純水。
一般工業(yè)用純水設(shè)備-----鍍膜玻璃、電鍍、表面涂裝、紡織印染、工業(yè)配液、工業(yè)產(chǎn)品清洗等用水。
生物醫(yī)藥行業(yè)用純水設(shè)備-----針劑、粉針劑、大輸液、生化制品用水、無(wú)菌水、口服液等符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。
精細(xì)化工行業(yè)用純水設(shè)備------化工工藝用水、化學(xué)藥劑、化妝品等用純水。
飲料、食品行業(yè)水處理設(shè)備---飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水、天然水、礦化水、啤酒生產(chǎn)用水、白酒勾兌用純水。
苦咸水淡化、海水淡化設(shè)備。
膜分離設(shè)備--分離、回收、濃縮、提純?cè)O(shè)備。
生活飲用水處理、賓館、樓宇、社區(qū)優(yōu)質(zhì)供水設(shè)備、直飲水工程。

反滲透未來(lái)技術(shù)的發(fā)展方向

反滲透技術(shù)發(fā)展很快，工程造價(jià)和運(yùn)行成本持續(xù)降低，主要發(fā)展趨勢(shì)為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統(tǒng)回收率，廉價(jià)實(shí)用的預(yù)處理技術(shù)，增強(qiáng)系統(tǒng)抗污染能力等。