仿生來源

生活在海岸邊的海鷗，依靠喝海水可以補(bǔ)充身體的水分。1950年美國(guó)科學(xué)家DR.S.Sourirajan在觀察海鷗時(shí)發(fā)現(xiàn)，海鷗在掠過海面時(shí)會(huì)啜起一大口海水，在幾秒鐘的間隔后，吐出一小口的海水。他感到十分的困惑，因?yàn)殛懮煞魏粑膭?dòng)物是絕對(duì)無法飲用含鹽量很高的海水的。后經(jīng)過對(duì)海鷗的解剖發(fā)現(xiàn)，海鷗并沒有直接把海水喝下，而是把海水存在喉管里，海鷗喉管的結(jié)構(gòu)是由一層層的粘膜組織構(gòu)成的，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粘膜轉(zhuǎn)化為淡水,海鷗把經(jīng)過粘膜組織過濾的淡水吸收到身體內(nèi)部，然后把剩下的高濃度海水再吐出來，海鷗之所以能喝海水的奧秘就在這里。這也就是反滲透法的基本理論架構(gòu)。

反滲透設(shè)備

技術(shù)說明:反滲透（簡(jiǎn)稱RO）是膜分離技術(shù)的一種，它依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑和溶質(zhì)分離的特性工作。

"滲透"是一種物理的現(xiàn)象，逆滲透就是在含有鹽及各種細(xì)微雜質(zhì)的水中（即原水）施加比自然滲透的更大的壓力，使水從濃度高的一方滲透到濃度低的一方，而原水中絕大多數(shù)的細(xì)菌雜質(zhì)、有機(jī)物、重金屬、細(xì)菌及其它有害物質(zhì)等都經(jīng)污水口排放掉。

反滲透裝置

反滲透裝置特點(diǎn)及應(yīng)用范圍:

·脫鹽率高，又可以同時(shí)除去細(xì)菌、毒素及其它有機(jī)物，出水水質(zhì)符合國(guó)標(biāo)GBI7323-1998標(biāo)準(zhǔn);

·反滲透裝置主件采用進(jìn)口美國(guó)的復(fù)合膜元件及進(jìn)口高壓不銹鋼泵，進(jìn)水適應(yīng)性、脫鹽率和使用壽命等方面，與其它反滲透元件相比，具有的優(yōu)點(diǎn);

·設(shè)計(jì)壓力:1.05~1.6Mpa，脫鹽率:96~99%;

·自動(dòng)化程度高，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低且運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn);

·適用酒勾兌用水，罐頭產(chǎn)品加工用水，瓶、桶裝飲用水，各種飲料用水;

·適用于電子、化工、電力、制藥等行業(yè)用水的制備;

·適用于高純水的處理。

系統(tǒng)組成

預(yù)處理系統(tǒng)

一般包括原水泵、加藥裝置、石英砂過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器、超濾等。其主要作用是降低原水的污染指數(shù)（SDI）、余氯，藻類，細(xì)菌等其他雜質(zhì)，達(dá)到反滲透的進(jìn)水要求。預(yù)處理系統(tǒng)的設(shè)備配置應(yīng)該根據(jù)原水的具體情況而定。

反滲透裝置

主要包括多級(jí)高壓泵、反滲透膜元件、膜殼（壓力容器）、支架等組成。其主要作用是去除水中的雜質(zhì)，使出水滿足使用要求。

后處理系統(tǒng)

是在反滲透不能滿足出水要求的情況下增加的配置。主要包括混床、殺菌、EDI等其中的一種或者多種設(shè)備。后處理系統(tǒng)能把反滲透的出水水質(zhì)更好的提高，使之滿足使用要求。

清洗系統(tǒng)

主要有清洗水箱、清洗水泵、精密過濾器組成。當(dāng)反滲透系統(tǒng)受到污染出水指標(biāo)不能滿足要求時(shí)，需要對(duì)反滲透進(jìn)行化學(xué)清洗使之恢復(fù)功效。

電氣控制系統(tǒng)

是用來控制整個(gè)反滲透系統(tǒng)正常運(yùn)行的。包括儀表盤、控制盤、各種電器保護(hù)、電氣控制柜等。

主要工藝流程

1.原水罐（可選）反滲透裝置流程工藝圖（點(diǎn)擊看大圖）

儲(chǔ)存原水，用于沉淀水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。同時(shí)緩沖原水管中水壓不穩(wěn)定對(duì)水處理系統(tǒng)造成的沖擊。（如水壓過低或過高引起的壓力傳感的反應(yīng)）。

2.原水泵

恒定系統(tǒng)供水壓力，穩(wěn)定供水量。

3.多介質(zhì)過濾器

采用多次過濾層的過濾器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、鐵銹、膠體物質(zhì)、懸浮物等顆粒在20um以上的物質(zhì)，可選用手動(dòng)閥門控制或者全自動(dòng)控制器進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

4.活性炭過濾器

系統(tǒng)采用果殼活性炭過濾器，活性炭不但可吸附電解質(zhì)離子，還可進(jìn)行離子交換吸附。經(jīng)活性炭吸附還可使高錳酸鉀耗氧量（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復(fù)制的濃度增加，因而還起到催化作用、去除水中的色素、異味、大量生化有機(jī)物、降低水的余氯值及農(nóng)藥污染物和除去水中的三鹵化物（THM）以及其它的污染物?？蛇x用手動(dòng)閥門控制或者全自動(dòng)控制器進(jìn)行反沖洗、正沖洗等一系列操作。保證設(shè)備的產(chǎn)水質(zhì)量，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，設(shè)備具有自我維護(hù)系統(tǒng)，運(yùn)行費(fèi)用很低。

5.離子軟化系統(tǒng)/加藥系統(tǒng)

R/O裝置為了溶解固體形物的濃縮排放和淡水的利用，為防止?jié)馑颂貏e是RO裝置最后一根膜組件濃水側(cè)出現(xiàn)CaCO3,MgCO3,MgSO4,CaSO4,BaSO4, SrSO4, SiSO4的濃度積大于其平衡溶解度常數(shù)而結(jié)晶析出,損壞膜原件的應(yīng)有特性,在進(jìn)入反滲透膜組件之前,應(yīng)使用離子軟化裝置或投放適量的阻垢劑阻止碳酸鹽, SiO2,硫酸鹽的晶體析出.

6.精密過濾器

采用精密過濾器對(duì)進(jìn)水中殘留的懸浮物、非曲直粒物及膠體等物質(zhì)去除，使RO系統(tǒng)等后續(xù)設(shè)備運(yùn)行更安全、更可靠。濾芯為5um熔噴濾芯，目的是把上級(jí)過濾單元漏掉的大于5um的雜質(zhì)除去。防止其進(jìn)入反滲透裝置損壞膜的表面，從而損壞膜的脫鹽性能。

7.反滲透系統(tǒng)

反滲透裝置是用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般是水）通過反滲透膜（或稱半透膜）而分離出來，因?yàn)檫@個(gè)過程和自然滲透的方向相反，因此稱為反滲透。反滲透法能適應(yīng)各類含鹽量的原水，尤其是在高含鹽量的水處理工程中，能獲得很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。反滲透法的脫鹽率高，回收率高，運(yùn)行穩(wěn)定，占地面積小，操作簡(jiǎn)便，反滲透裝置在除鹽的同時(shí)，也將大部分細(xì)菌、膠體及大分子量的有機(jī)物去除。

8.臭氧殺菌器/紫外線殺菌器（可選）

殺滅由二次污染產(chǎn)生的細(xì)菌保證成品水的衛(wèi)生指標(biāo).

技術(shù)現(xiàn)狀

我國(guó)的水處理行業(yè)特別是純水制備專業(yè)的工藝與設(shè)備水取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，進(jìn)而促進(jìn)了食品、制藥、化工、電力、生活飲用等領(lǐng)域的發(fā)展，特別是近些年來，反滲透工藝被各行業(yè)廣泛接受。

該行業(yè)迅速發(fā)展的主要原因:國(guó)家對(duì)行業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的完善及提高促使相應(yīng)行業(yè)對(duì)提高水質(zhì)的要求增長(zhǎng)較快，市場(chǎng)需求較旺;國(guó)外膜產(chǎn)品大量涌入中國(guó)市場(chǎng)，加速了國(guó)內(nèi)膜技術(shù)的成熟;國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，企業(yè)購(gòu)買力加強(qiáng);市場(chǎng)不斷擴(kuò)展與生產(chǎn)成本下降形成良性循環(huán);現(xiàn)今反滲透工藝技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展迅速，技術(shù)市場(chǎng)日漸成熟。

主要用途

1、制取電子工業(yè)生產(chǎn)如顯像管玻殼、顯像管、液晶顯示器、線路板、計(jì)算機(jī)硬盤、集成電路、芯片、單晶硅半導(dǎo)體等工藝所需的純水、高純水;

2、制取熱力、火力發(fā)電鍋爐，廠礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需軟化水、除鹽純水;

3、制取醫(yī)藥工業(yè)所需的醫(yī)用大輸液、注射劑、藥劑、生化制品純水、醫(yī)用無菌水及人工腎透析用純水等;

4、制取飲料（含酒類）行業(yè)的飲用純凈水、蒸餾水、礦泉水，酒類釀造水和勾兌用純水;

5、海水、苦咸水制取生活用水及飲用水;

6、制取電鍍工藝用去離子水;電池（蓄電池）生產(chǎn)工藝的純水;汽車、家用電器、建材產(chǎn)品

表面涂裝、清洗沌水;鍍膜玻璃用純水;紡織印染工藝所需的除硬除鹽水;

7、石油化工業(yè)如化工反應(yīng)冷卻水;化學(xué)藥劑、化肥及精細(xì)化工、化妝品制造過程用工藝純水;

8、賓館、樓宇、社區(qū)機(jī)場(chǎng)房產(chǎn)物業(yè)的優(yōu)質(zhì)供水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及游泳池水質(zhì)凈化;

9、線路板、電鍍、電子工業(yè)廢水處理及回用;

10、生活、醫(yī)院、制革、印染、造紙工業(yè)廢水及垃圾滲瀝液的處理。

應(yīng)用

在國(guó)內(nèi)以反滲透工藝生產(chǎn)純水的最大市場(chǎng)屬電力工業(yè)，該行業(yè)享受國(guó)家優(yōu)先發(fā)展政策，具有雄厚的財(cái)力，其工程的數(shù)量及規(guī)模非其它行業(yè)可比，從而使其成為水處理行業(yè)的最大用戶，火電廠蒸汽鍋爐給水處理的反滲透工藝已被廣泛接受，并大量采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，前景良好。制藥工業(yè)中，國(guó)家藥典對(duì)大輸液等規(guī)定采用蒸餾法，反滲透技術(shù)在片劑、口服液及蒸餾前處理的工藝用水市場(chǎng)已相當(dāng)可觀，釀酒、飲料等食品行業(yè)采用純水勾兌工藝已成趨勢(shì)，瓶裝、桶裝飲用純水生產(chǎn)工藝中已大量采用一級(jí)或二級(jí)反滲透技術(shù)。與家用純水器及桶瓶裝水生產(chǎn)線相比，集團(tuán)用純水機(jī)的市場(chǎng)空間也很廣闊，其發(fā)展將對(duì)改善企業(yè)、機(jī)關(guān)、學(xué)校及公共場(chǎng)所的飲水環(huán)境提供更實(shí)用的設(shè)備。

應(yīng)用領(lǐng)域特點(diǎn)

反滲透膜分離技術(shù)是利用反滲透膜原理進(jìn)行分離的，具有以下幾點(diǎn)顯著特點(diǎn):

·在常溫不發(fā)生相變的條件下，可以對(duì)溶質(zhì)和水進(jìn)行分離，適用于對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。

·反滲透膜分離技術(shù)雜質(zhì)去除范圍廣。

·較高的脫鹽率和水回用率，可截留粒徑幾個(gè)納米以上的溶質(zhì)。

·利用低壓作為膜分離動(dòng)力，因此分離裝置簡(jiǎn)單，操作、維護(hù)和自控簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生。

應(yīng)用領(lǐng)域:

反滲透膜技術(shù)在電廠鍋爐補(bǔ)給水、電子、半導(dǎo)體行業(yè)超純水處理、化工及制藥行業(yè)的純水處理、食品、飲料、飲用水處理、海水、苦咸水淡化、冶金、輕工業(yè)、電鍍及皮革等行業(yè)的廢水處理等行業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

維護(hù)運(yùn)行注意

反滲透純水機(jī)在正常運(yùn)行一段時(shí)間后，RO膜會(huì)受到給水中可能存在的懸浮物或難溶鹽的污染，這些污染中最常見的是碳酸鈣沉淀、硫酸鈣沉淀、金屬（鐵、錳、銅、鎳、鋁等）氧化物沉淀、硅沉積物、無機(jī)或有機(jī)沉積混合物、NOM天然有機(jī)物質(zhì)、合成有機(jī)物（如:阻垢劑/分散劑，陽(yáng)離子聚合電解質(zhì)）、微生物 （藻類、霉菌、真菌）等污染。

清洗方法

反滲透技術(shù)因具有特殊的*性而得到日益廣泛的應(yīng)用。反滲透凈水設(shè)備的清洗問題可能使許多技術(shù)力量不強(qiáng)的用戶遭受損失，所以要做好反滲透裝置的管理，就可以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的問題。

1.低壓沖洗反滲透裝置

定期對(duì)反滲透裝置進(jìn)行大流量、低壓力、低pH值的沖洗有利于剝除附著在膜表面上的污垢，維持膜性能，或當(dāng)反滲透裝置進(jìn)水SDI突然升高超過5.5以上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行低壓沖洗，待SDI值調(diào)至合格后再開機(jī)。

2.反滲透裝置停運(yùn)保護(hù)

由于生產(chǎn)的波動(dòng)，反滲透裝置不可避免地要經(jīng)常停運(yùn)，短期或長(zhǎng)期停用時(shí)必須采取保護(hù)措施，不適當(dāng)?shù)靥幚頃?huì)導(dǎo)致膜性能下降且不可恢復(fù)。

短期保存適用于停運(yùn)15d以下的系統(tǒng)，可采用每1~3d低壓沖洗的方法來保護(hù)反滲透裝置。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，水溫20℃以上時(shí)，反滲透裝置中的水存放3d就會(huì)發(fā)臭變質(zhì)，有大量細(xì)菌繁殖。因此，建議水溫高于20℃時(shí)，每2d或1d低壓沖洗一次，水溫低于20℃時(shí)，可以每3d低壓沖洗一次，每次沖洗完后需關(guān)閉凈水設(shè)備反滲透裝置上所有進(jìn)出口閥門。

長(zhǎng)期停用保護(hù)適用于停運(yùn)15d以上的系統(tǒng)，這時(shí)必須用保護(hù)液（殺菌劑）充入凈水設(shè)備反滲透裝置進(jìn)行保護(hù)。常用殺菌劑配方（復(fù)合膜）為甲醛10（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）、異噻唑啉酮20mg/L、亞硫酸氫鈉1（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

3.反滲透膜化學(xué)清洗

在正常運(yùn)行條件下，反滲透膜也可能被無機(jī)物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染，這些物質(zhì)沉積在膜表面上會(huì)引起凈水設(shè)備反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降、壓差升高，甚至對(duì)膜造成不可恢復(fù)的損傷，因此，為了恢復(fù)良好的透水和除鹽性能，需要對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。

一般3~12個(gè)月清洗一次，如果每個(gè)月不得不清洗一次，這說明應(yīng)該改善的預(yù)處理系統(tǒng)，調(diào)整的運(yùn)行參數(shù)。如果1~3個(gè)月需要清洗一次，則需要提高設(shè)備的運(yùn)行水平，是否需要改進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)較難判斷。

現(xiàn)狀

純水生產(chǎn)設(shè)備由多種工藝設(shè)備組合而成，涉及的基礎(chǔ)材料、配件及電機(jī)、水泵等基礎(chǔ)工業(yè)產(chǎn)品很多，其整體設(shè)備水平也是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品水平的一個(gè)縮影，該行業(yè)設(shè)備特點(diǎn)如下:

（1）以反滲透膜、壓力殼、高壓泵為代表的國(guó)內(nèi)、外高技術(shù)產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)主要不僅發(fā)生在國(guó)外產(chǎn)品之間，也發(fā)生在國(guó)內(nèi)公司之間。

（2）超濾、電滲析、精濾、微濾等為代表的主要國(guó)產(chǎn)配套設(shè)備以其性能、質(zhì)量及價(jià)格等優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定地占據(jù)了絕大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，這充分顯示了我國(guó)長(zhǎng)期科技投入及相關(guān)企業(yè)不懈努力在發(fā)展民族工業(yè)進(jìn)程中的巨大作用。

（3）成套設(shè)備中反滲透膜等的主設(shè)備整體質(zhì)量與效率普遍提高。

（4）國(guó)產(chǎn)成套設(shè)備中重視主要脫鹽設(shè)備而忽視預(yù)處理的現(xiàn)象較為普遍，此現(xiàn)象也極大的降低了設(shè)備的整體設(shè)計(jì)及運(yùn)行水平，影響了整體設(shè)備的投資效益。

（5）國(guó)內(nèi)水處理設(shè)備制造廠商在中低檔水平設(shè)備市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)激烈。

看法

（1）大力扶植內(nèi)資反滲透膜組件生產(chǎn)企業(yè)，使我國(guó)膜組件生產(chǎn)在國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。吸引國(guó)際大型反滲透膜生產(chǎn)企業(yè)在境內(nèi)建廠，全面促進(jìn)該行業(yè)發(fā)展。

（2）純水生產(chǎn)及整個(gè)水處理行業(yè)的發(fā)展給予其配套的國(guó)內(nèi)中小型工業(yè)、商業(yè)企業(yè)提供了良好的商機(jī)。相關(guān)企業(yè)應(yīng)及時(shí)生產(chǎn)或引進(jìn)行業(yè)配套的高水平材料、配件，以求與水處理行業(yè)同步發(fā)展。

（3）成套設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步提高工藝設(shè)計(jì)水平，提高設(shè)備的生產(chǎn)、安裝水平,進(jìn)而提高設(shè)備投資效益、降低能耗、提高原水利用率。具備條件的企業(yè)應(yīng)瞄準(zhǔn)*水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，以帶動(dòng)全行業(yè)的發(fā)展。

相關(guān)技術(shù)

納濾

納濾是介于反滲透和超濾之間的膜法液體分離技術(shù)，反滲透可以脫除最小的溶質(zhì)，分子量小于0.0001微米，納濾可脫除分子量在0.001微米左右的溶質(zhì)。納濾本質(zhì)上是一種低壓反滲透，用于處理后產(chǎn)水純度不特別嚴(yán)格的場(chǎng)合，納濾適合于處理井水和地表水。納濾適用于沒有必要像反滲透那樣的高脫鹽率的水處理系統(tǒng)，但對(duì)于硬度成份的脫除能力很高，有時(shí)被稱為"軟化膜"，納濾系統(tǒng)運(yùn)行壓力低，能耗低于相對(duì)應(yīng)的反滲透系統(tǒng)。