反滲透是60年代發(fā)展起來的一項(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)行分離的過程。反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”，縮寫為“RO”。

　　反滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機(jī)物，有機(jī)物，細(xì)菌，熱原及其它顆粒等，是透析用水之處理中最重要的一環(huán)。要了解"反滲透"原理之前，要先解釋"滲透（osmosis）的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質(zhì)不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達(dá)濃度較高的另一方，直到兩側(cè)的濃度相等為止。在還沒達(dá)到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態(tài)會暫時(shí)停止，此時(shí)所需的壓力叫作 "滲透壓 （osmotic pressure）"，如果施加的力量大於滲透壓時(shí)，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一側(cè)流向低濃度的一側(cè)，這種現(xiàn)象就叫作"反滲透"。反滲透的純化效果可以達(dá)到離子的層面，對於單價(jià)離子（monovalentions）的排除率（rejectionrate）可達(dá)90%-98%，而雙價(jià)離子（divalent ions）可達(dá)95%-99%左右（可以防止分子量大於200道爾敦的物質(zhì)通過）。

　　反滲透水處理常用的半透膜材質(zhì)有纖維質(zhì)膜（cellulosic），芳香族聚醞胺類（aromatic polyaes），polyie或polyfuranes等，至於它的結(jié)構(gòu)形狀有螺旋型（spiral wound），空心纖維型（hollow fiber）及管狀型（tubular）等。至於這些材質(zhì)中纖維素膜的優(yōu)點(diǎn)是耐氯性高，但在堿性的條件下（pH ≥8.0）或細(xì)菌存在的狀況下，使用壽命會縮短。polyae的缺點(diǎn)是對氯及氯氨之耐受性差。

　　如果反滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積，例如鈣，鎂，鐵等離子，造成反滲透功能的下降;有些膜（如polyae）容易被氯與氯氨所破壞，因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。反滲透雖然價(jià)錢較高，因?yàn)橐话惴礉B透膜的孔徑約在l0A以下，它可以排除細(xì)菌，病毒及熱原甚至各種溶解性離子等，所以在準(zhǔn)備血液透析析釋用水最好準(zhǔn)備這一道步驟。

　　一、技術(shù)原理

　　首先要了解“滲透”的概念，滲透一種物理現(xiàn)象。當(dāng)兩種不同濃度鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而其中的鹽分并不滲透，這，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而，要完成這一過程需要很長時(shí)間，這一過程也稱為滲透。但如果在含鹽量高的水側(cè)，施加一個(gè)壓力，其結(jié)果可以使上述滲透停止，如果壓力再加大，可以使水向相反的方向滲透，而鹽分剩下。因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中（如原水），施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。

　　反滲透技術(shù)是當(dāng)今最先進(jìn)、最節(jié)能、效率最高的分離技術(shù)。其原理是在高于溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離，從而達(dá)到純凈水的目的。

　　二、性能指標(biāo)

　　1、脫鹽率

　　脫鹽率=（1–產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×100%

　　膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過99%，對單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（膜使用時(shí)間越長，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低。）;對分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過到98%。

　　2、透過速度

　　水通量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水能力，即單位時(shí)間內(nèi)透過膜水量，通常用噸/小時(shí)或加侖/天來表示。

　　鹽透過速度——在單位時(shí)間、單位膜面積上透過的鹽量，也叫透鹽率、鹽通量。

　　3、回收率

　　回收率——指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分比。依據(jù)預(yù)處理的進(jìn)水水質(zhì)及用水要求而定的。膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定。

　　回收率=（產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量）×100%

　　三、應(yīng)用范圍

　　RO反滲透技術(shù)的應(yīng)用范圍：

　　1、制藥、醫(yī)藥行業(yè)無菌、無熱源純化水制取;

　　2、電子、電力行業(yè)用超純水;

　　3、生物醫(yī)藥用水;

　　4、化工、化妝品配料用水;

　　5、苦咸水、海水淡化;

　　6、電鍍涂裝行業(yè)所用溶液配給，零件清漂洗;

　　7、精密機(jī)械、特種材料，光電材料，石英制品行業(yè)用的清洗，配給，冷卻水;

　　8、飲用純凈水、食品飲料用水

　　四、RO膜反滲透系統(tǒng)常見故障

　　1、在工作壓力，電導(dǎo)率正常時(shí)，產(chǎn)水量下降;

　　2、標(biāo)準(zhǔn)化后脫鹽率降低，在反滲透系統(tǒng)中表現(xiàn)為產(chǎn)水電導(dǎo)率升高;

　　3、標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降，通常需要提高運(yùn)行壓力來維持額定的產(chǎn)水量即工作壓力上升;

　　五、下面將詳細(xì)討論上述三種主要故障

　　1、標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降

　?。?）RO系統(tǒng)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量降低，可根據(jù)下面三種情況尋找原因：

　　A、RO系統(tǒng)的第一段產(chǎn)水量降低，則存在顆粒類污染物的沉積;

　　B、RO系統(tǒng)的最后一段產(chǎn)水量降低，則存在結(jié)垢污染;

　　C、RO系統(tǒng)的所有段的產(chǎn)水量都降低，則存在污堵;

　　（2）標(biāo)準(zhǔn)化后產(chǎn)水量下降是最常見的系統(tǒng)故障之一，其可能的原因是：

　　A、膜組件的減少即要按照設(shè)計(jì)的膜組件數(shù)量運(yùn)行;

　　B、反滲透膜低壓運(yùn)轉(zhuǎn)即在設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)壓力以下運(yùn)行（可能有節(jié)流閥）;

　　C、發(fā)現(xiàn)膜組件壓密即當(dāng)反滲透膜在大大超過基準(zhǔn)壓力的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)就會發(fā)生膜組件的壓密，必須更換膜組件;

　　D、運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的降低，按照設(shè)計(jì)溫度25度運(yùn)行;

　　E、在較高的回收率條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，這會增加平均進(jìn)水\濃水的TDS，從而增加滲透壓;當(dāng)在75%以上回收率條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，濃水的水量就減少，這樣膜組件內(nèi)水的濃縮倍率上升，結(jié)果造成給水水質(zhì)嚴(yán)重下降，由于這種給水的滲透壓上升，導(dǎo)致透水量的減少，嚴(yán)重時(shí)，將膜面析出鹽垢，必須按設(shè)計(jì)回收率產(chǎn)水;

　　F、膜發(fā)生污染。金屬氧化物或污濁物附在膜面上而造成反滲透膜的堵塞（最主要的）;

　　G、在運(yùn)轉(zhuǎn)中反滲透的壓差上升，改進(jìn)預(yù)處理的運(yùn)行管理，改善反滲透的水質(zhì)，用藥品清洗反滲透組件;

　　H、油分的混入，注意油絕對不能進(jìn)入給水，油會污染反滲透膜;

　　I、保安過濾器內(nèi)濾芯是否定期更換，長時(shí)間不更換，會導(dǎo)致濾芯堵塞，從而影響反滲透的進(jìn)水量;

　　G、進(jìn)水電導(dǎo)率的增加，這會增加產(chǎn)水通過膜時(shí)所必須克服的滲透壓。

　　2、電導(dǎo)率上升：

　?。?）首先要確認(rèn)各閥門開啟是否正確，純水與濃水的比例是否正確;

　?。?）進(jìn)水電導(dǎo)率是不是升高即進(jìn)水電導(dǎo)率是不是比以前升高（如虎門咸潮時(shí)，電導(dǎo)率上升到1000μs\cm）;

　?。?）反滲透膜是否受到污染如無機(jī)物結(jié)垢CaSO4，MgSO4，BaSO4，有機(jī)物污染，金屬氧化物的污染等;

　?。?）反滲透膜是否與強(qiáng)氧化劑（如Cl2）等接觸，被強(qiáng)氧化劑降解。任何氧化物質(zhì)的接觸都會損壞膜元件;

　?。?）O型圈損壞或泄漏，O型圈泄漏會導(dǎo)致反滲透出水電導(dǎo)率上升很快;

　　（6）反滲透膜接觸強(qiáng)氧化性的物質(zhì)如Cl2、O3等，被強(qiáng)氧化性的物質(zhì)氧化降解。

　　3、在維持正常的產(chǎn)水量，工作壓力上升

　　（1）RO反滲透膜是否受到污染或被堵。

　?。?）進(jìn)水電導(dǎo)率上升。

　　（3）發(fā)現(xiàn)膜組件壓密即當(dāng)反滲透膜在大大超過基準(zhǔn)壓力的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)就會發(fā)生膜組件的壓密，必須更換膜組件。

　　以上種種因素都使反滲透膜的產(chǎn)水量逐步下降，透鹽率逐步上升，純水質(zhì)量下降。一般情況下，反滲透膜的使用壽命是2——3年。反滲透膜損壞后應(yīng)及時(shí)更換，否則不但影響產(chǎn)水量，而且水質(zhì)變差。