1．反滲透膜分離技術(shù)簡介

反滲透膜分離技術(shù)是常見膜分離技術(shù)中應(yīng)用比較廣泛的一種,其基本原理是：對透過物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和相同的體積的濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時稀溶液的溶劑將自發(fā)的向濃溶液的一側(cè)流動，這一現(xiàn)象稱為滲透。當滲透過程達到平衡時，濃溶液側(cè)的液面將會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，稱為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液的一側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力，溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動，這一現(xiàn)象稱為反滲透。反滲透裝置就是利用這一原理用高壓泵將待處理水經(jīng)過增壓以后，借助半透膜的選擇截留作用來去除水中的無機離子的，由于反滲透膜在高壓情況下只允許水分子通過，而不允許鉀、鈉、鈣、鋅等離子及病毒、細菌通過，所以它能獲得高質(zhì)量的純水。反滲透膜分離技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，主要應(yīng)用于海水淡化、純水和超純水制備、城市給水處理、城市污水處理及應(yīng)用、工業(yè)廢水處理等方面。

2．反滲透膜分離技術(shù)應(yīng)用

引灤工程宜興埠管理處地處天津市北辰區(qū)東部永定新河北岸，土地高度鹽堿，地下水質(zhì)污染嚴重，氟化物與細菌指標均超標。

1983年成立管理處時在院內(nèi)打深井一眼，但多年來職工一直飲用高氟水，給身體健康帶來不利影響。為解決職工飲水安全問題，于2002年經(jīng)認真調(diào)研，選擇安裝了天津天磁凈水公司的反滲透純水設(shè)備(CJS-200A型)。該反滲透純水設(shè)備是以反滲透膜為核心的水處理設(shè)備，反滲透膜之前的部分可稱為前處理，反滲透膜之后稱為后處理。

2.1前處理

前處理是對我處地下原水進行初級凈化，為反滲透膜提供水源。其主要作用是保護反滲透膜。前處理必須具備的兩級濾芯：沉淀濾芯、活性碳濾芯。沉淀濾芯又稱PP（聚丙烯）熔噴棉，其過濾精度為微米級，主要作用是去除原水中的鐵銹、泥沙、懸浮物等大顆粒雜質(zhì)。經(jīng)沉淀濾芯凈化的原水可達到基本無色、無肉眼可見物，可防止反滲透膜被堵塞。前置活性碳芯不僅能去除原水中的異味，還可對水的濁度、色度、有機物、鐵、酚、F、Aｓ、Hg、Al、CHCl3、CCL4、余氯等具有明顯降低作用。通過去除自來水中余氯，可防止氧化性極強的氯對反滲透膜的損壞。

2.2后處理

該純水設(shè)備的后處理采用了活性碳濾芯。后置活性碳濾芯的作用是將反滲透膜制造的純水進行深度處理，去除水中揮發(fā)性有機物、氣味、改善純凈水的口感。尤其是使用壓力式儲水桶的純水設(shè)備，后置活性碳能有效去除儲水桶產(chǎn)生的橡膠味。

2.3增壓泵和控制系統(tǒng)

由于反滲透膜需要0.4～0.8ＭＰａ的原水壓力，所以純水系統(tǒng)必須加裝特殊的增壓泵。增壓泵一般采用24V直流電源，由水位開關(guān)或壓力開關(guān)進行控制。

該反滲透純水設(shè)備采用國際上較為先進的反滲透除鹽技術(shù)來制備去離子水，是一種純物理過程的制備技術(shù)。反滲透純水機組核心元件反滲透（RO）膜采用原產(chǎn)進口著名品牌卷式復(fù)合膜，高壓泵亦采用著名品牌的進口產(chǎn)品。系統(tǒng)配置了前級處理系統(tǒng)，如活性炭吸附過濾器和精密保安過濾器，在電控和自控方面，裝備了壓力自動保護系統(tǒng)和水質(zhì)自動在線監(jiān)測儀表系統(tǒng)，并且有前級進水增壓，后級水箱液位聯(lián)動接口。該純凈水設(shè)備凈水效果好，水質(zhì)清純甘甜，產(chǎn)水生飲，熱飲均可，并且具有臭氧消毒功能，使所制純凈水保存期加長，并富含大量深解氧；設(shè)備機架采用不銹鋼材料精工制作，干凈衛(wèi)生、永不生銹，易于保養(yǎng)。反滲透純水機組具有能長期不間斷工作，自動運行無需專人看管，操作簡單，且水質(zhì)長期穩(wěn)定，無污染物排放，制取純水成本低廉等優(yōu)點。

該反滲透純水設(shè)備實際運行效果良好，檢測結(jié)果水質(zhì)均達到國家飲用水相應(yīng)標準。

在正常運行一段時間后，反滲透膜元件會受到給水中存在的懸浮物質(zhì)或難溶物質(zhì)的污染，這些污染物中最常見的為碳酸鈣垢、硫酸鈣垢、金屬氧化物垢、硅沉積物及有機或生物沉積物。

污染物的去除可通過化學(xué)清洗和物理沖洗來實現(xiàn)，有時亦可通過改變運行條件來實現(xiàn)。清洗反滲透膜元件時采用RT-818系列RO膜系統(tǒng)清洗劑。清洗無機污染物使用RT-818A，清洗硫酸鈣及有機物污染使用RT-818B，清洗嚴重有機物污染使用RT-818C。所有清洗可以在最高溫度為攝氏40℃以下清洗60min，配制清洗液時按比例加入藥品及清洗用水，采用不含游離氯的反滲透產(chǎn)品水來配制溶液并混合均勻。清洗反滲透膜元件時采用以下步驟：用泵將干凈、無游離氯的反滲透產(chǎn)品水從清洗箱打入壓力容器中并排放幾分鐘,然后用干凈的產(chǎn)品水在清洗箱中配制清洗液，并將清洗液在壓力容器中循環(huán)1h或預(yù)先設(shè)定的時間。清洗完成以后，排凈清洗箱并進行沖洗，然后向清洗箱中充滿干凈的產(chǎn)品水以備下一步?jīng)_洗。再用泵將干凈、無游離氯的產(chǎn)品水從清洗箱打入壓力容器中并排放幾分鐘,沖洗反滲透系統(tǒng)后，在產(chǎn)品水排放閥打開狀態(tài)下運行反滲透系統(tǒng)，直到產(chǎn)品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常15～30min)。用專門的清洗裝置來完成該工作，清洗效果良好。

3．反滲透膜技術(shù)改進與建議

在生產(chǎn)運行中發(fā)現(xiàn)反滲透膜表面結(jié)垢大部分是鈣離子沉積物，所以前處理根據(jù)實際需要增加了樹脂濾芯以降低原水的硬度，防止反滲透膜表面結(jié)垢。后來在前級入水口處又加設(shè)了水軟化器以進一步降低原水的硬度。

由于日實際用水量并不均勻分布,有時遠低于設(shè)備的實際處理能力,制出的純凈水需要大量保存,為此在后處理階段又加裝了紫外線滅菌燈，可防止純凈水被二次污染。

任何水處理技術(shù)都有它的適用范圍，因此在實際應(yīng)用中通常將不同的技術(shù)進行組合使用，這樣可以發(fā)揮各自的特點，取得更大的技術(shù)和經(jīng)濟效果。

4．結(jié)語

反滲透膜分離技術(shù)作為安全飲水設(shè)備技術(shù)先進實用，運行維護十分方便，造價較低，有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。

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