反渗透技术原理与优势解析：RO膜如何实现高效水过滤

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    介绍

    反渗透技术又称RO（），主要利用膜两侧存在的压力差作为动力，实现膜分离和过滤。是一种非常先进、有效的节能膜分离技术。

    RO基本原理及优点

    反渗透膜是反渗透技术的核心部件。它是一种具有一定特性的人造半透膜。它由高分子材料制成，模拟生物半透膜材料。

    反渗透又称反渗透，是一种利用压力差作为驱动力将溶剂与水溶液分离的膜分离操作。这是过滤水中杂质的过程。由于它与自然渗透的方向相反，所以称为反渗透。

    其技术原理是向膜的一侧施加高于溶液渗透压的压力。当压力超过其渗透压时，溶剂就会向相反方向渗透，将这些物质和水分离。在膜的低压侧获得的溶剂称为渗透液；在高压侧得到的浓缩溶液称为浓缩液。

    如果采用反渗透技术处理海水，则在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到盐水。它可以利用反渗透压力来达到分离、萃取、纯化和浓缩的目的。

    反渗透系统的工作原理视频

    反渗透是一种利用膜分离的水处理技术，是一种错流过滤的物理方法。其优点如下：

    RO水处理基本流程

    一、一级一级处理工艺。液体进入膜组件后，将纯水和浓缩液导出。与其他反渗透水处理工艺相比，该工艺整体流程较为方便、操作简单，但局限性较高，无法满足较高的水质要求。

    二是一级多级处理工艺。在一级一级处理工艺的基础上，将液体分多步浓缩。与一级、一级处理工艺相比，该工艺流程更为复杂，可以满足更高的水质要求，实现水资源的循环利用。

    三、二级和一级处理工艺。当一级方法难以满足实际水质要求时，可采用二级一级处理工艺。与上述两种一级工艺相比，采用二级一级处理工艺可以延长反渗透膜的使用寿命，不需要太多的人工操作，相应的处理成本也降低。

    RO在水处理中的应用

    城市污水深度处理

    在城市水污染深度处理中，反渗透技术可以提高污水的回收率，得到广泛应用。

    不同材质的反渗透膜对水污染的深度处理效果存在差异。一般来说，在城市水污染深度治理中，城市居民生活污水处理达标后，对处理后的水质要求较高（如中水回用）。这时，三乙酰纤维素中空纤维膜、螺旋缠绕式聚乙烯醇复合膜可以产生更好的效果。

    与其他材料制成的反渗透膜相比，上述两种材料的反渗透膜对粪大肠菌群的截留率达到100%，色度不高于1度，透过液在1mg/L至2mg之间/LL 同时，这两种材料制成的反渗透膜具有更高的水通量和更强的抗污染能力。

    工业废水处理

    1）处理重金属离子

   

    反渗透水处理技术在工业废水处理中的应用具有很好的效果。符合工业经济、合理的总体设计原则，可降低能耗和运行成本，降低运行管理难度。

    用于工业废水处理的反渗透装置一般为内压管式或盘管式组件。压力一般稳定在10%左右，对重金属离子的回收效果极佳。其中，基于内压管状元件的反渗透装置工作压力稳定。此时镍回收率在99%以上，镍分离率在97.12%～97.17%范围内。

    2）含油废水处理

    一般来说，含油废水中的油主要以乳化油、分散油、漂浮油三种形式存在。相比之下，分散油和漂浮油的处理方法相对简单。依靠机械分离、沉淀、活性炭吸附，可以大大降低相应油的含量。但乳化油中含有可起到表面活性剂作用的有机物，油一般以微米量级的颗粒存在。因此，它具有极高的稳定性，难以有效快速地分离水和油。

    在反渗透水处理技术的支持下，可以在不破坏乳液的情况下实现浓缩和分离。随后，浓缩液被焚烧，渗透物被回收或排放。

    现阶段，在含油废水的处理中，出于最终处理效果和出水水质的考虑，一般采用反渗透水处理技术与其他处理方法结合使用。例如，采用自制的DEMUL-B1作为破乳剂对高浓度O/W纺丝油废水进行破乳，然后采用公司的SE反渗透膜对破乳后的水样进行进一步处理。结果表明，经“乳化-反渗透”处理后的净化水COD去除率达到99.96%，且油含量几乎检测不到。

    苦咸水淡化

    在苦咸水淡化过程中，引入反渗透水处理技术，可以有效抑制盐水中所含的镁离子、钙离子等无机盐离子，从而提升纯净水的品质。

    现阶段，人们对纯净水的水质要求提高，原有的处理方法（在盐水中添加阻垢剂）已不能满足人们的实际要求。引进反渗透水处理技术是必然的选择。

    使用反渗透装置进行苦咸水淡化作业时，需要定期检测SDI指标，严格控制回收率，关注膜组件之间的压差，测量膜组件产水量和淡化率的变化。即时的。实践中，反渗透装置的脱盐率稳定在96%以上，脱盐水水质满足我国饮用水标准。

    RO膜污染如何处理

    膜污染是指料液中的颗粒、胶体颗粒或溶质大分子由于与膜的物理或化学作用或由于浓差极化而导致膜表面某些溶质的浓度超过它们的溶解度和机械效应。膜表面或膜孔内的吸附和沉积导致膜孔径变小或堵塞，导致膜通量和分离特性显着下降。这是一种不可逆转的变化现象。

    微生物污染

    1）形成原因

    微生物污染是指微生物在膜-水界面积聚，从而影响系统性能。

    这些微生物以反渗透膜为载体，借助反渗透膜浓水段的营养物质进行繁殖生长，在反渗透膜表面形成生物膜层，造成进水口之间的压差。反渗透系统的出水量和出水量迅速增加，产水量和脱盐率迅速增加。下降，同时污染产品水。

    由微生物组成的生物膜可以直接（通过酶作用）或间接（通过局部pH或还原电位作用）降解膜聚合物或其他反渗透单元组件，导致膜寿命缩短、膜结构完整性受损，甚至造成膜失效。重大系统故障。

    2）控制方式

    生物污染可以通过对进水进行连续或间歇性灭菌和消毒来控制。对于从地表和地下浅层收集的原水，应安装杀菌加药装置，添加含氯杀菌剂。加药量一般根据进水余氯含量>1mg/L而定。

    化学污染

    1）形成原因

   

    常见的化学污染是碳酸盐垢在膜元件中的沉积。大多数情况是由于误操作、阻垢加药系统不完善、运行中阻垢加药中断等原因造成的。如果不及时发现，几天之内，运行压力就会升高，压差增大，水生产率将会降低。如果选用的阻垢剂与水质不匹配或投加量不足，也会出现膜故障。元件中结垢的现象。膜元件中较轻的污垢可以通过化学清洗恢复其功能。严重时，一些污染严重的膜元件将报废。

    2）控制方式

    为防止膜元件结垢，首先要选择适合系统水源水质的反渗透阻垢剂，并确定最佳投加量。其次，加强对加药系统的监测，密切关注运行参数的细微变化，发现异常及时查找原因。另外，水中Fe3+含量高的原因大多是管道系统造成的。因此，系统管道，包括水源管道，应尽可能采用钢衬塑料管道，以降低Fe3+含量。

    悬浮颗粒物和胶体污染

    1）形成原因

    悬浮颗粒和胶体是堵塞反渗透膜的主要物质，也是出水SDI（污泥密度指数）超标的主要原因。

    由于水源和地区的差异，悬浮颗粒和胶体的成分也有很大差异。通常未受污染的地表水和浅层地下水的主要成分是：细菌、粘土、胶体二氧化硅、氧化铁、腐植酸产物以及预处理系统中人为过量投入的絮凝剂、混凝剂（如铁盐）。 、铝盐等）等。

    另外，原水中带正电的聚合物与反渗透系统中带负电的阻垢剂结合形成沉淀，也是造成此类污染的原因之一。

    2）控制方式

    当原水中悬浮物含量>70mg/L时，通常采用混凝、澄清、过滤等预处理方法；当原水悬浮物含量<70mg/L时，通常采用混凝过滤预处理方法；当<10mg/L时，通常采用直接过滤的预处理方法。

    另外，微滤或超滤是最近出现的膜处理浊度和不溶性有机物的有效方法。它可以去除所有悬浮固体、细菌、大多数胶体和不溶解的有机物。是反渗透系统理想的预处理工艺。 。

    申请RO时的注意事项

    反渗透技术在水处理中的应用过程中，应对污水进行必要的过滤。过滤是反渗透技术发挥作用的基础。过滤过程必须严格控制，防止杂质混入水中并进入反渗透系统，以保护渗透膜和设备，提高产水量，减少腐蚀的可能性。

    反渗透装置应定期冲洗，特别是清除水垢，以保持半透膜的良好性能，延长装置的使用寿命。

    反渗透装置不使用时，会受到周围污水的影响，从而滋生微生物。因此，在设备停机期间，需要对其进行冲洗和消毒，并且必须设置好停机期间的温度，以保证反渗透设备不处于使用状态。保护反渗透膜。

    操作人员应严格遵守操作规程和操作规范，不断提高自身职业素质，在使用前对设备进行认真检查，避免因操作人员失误而造成设备损坏，确保设备能够正常运行，顺利开展污水处理工作。