反滲透升壓速率

A. RO反滲透原理

RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是:逆滲透，一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之後，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由於 RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均採用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。
反滲透的原理:
首先要了解「滲透」的概念.滲透是一種物理現象.當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,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間,這一過程也稱為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力.如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,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,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。 反滲透是60年代發展起來的一項新的膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程.反滲透的英文全名是「REVERSE OSMOSIS」,縮寫為「RO」. RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，後逐漸轉化為民用，目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 一般性的自來水經過RO膜過濾後的純水電導率5μs/cm（RO膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率，一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上，5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的，可以採用2級反滲透，再經過簡單的處理，水電導能小於1μs/cm）, 符合國家實驗室三級用水標准。
RO膜原理
[1]反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。 反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為： N=Kh(Δp－Δπ) 式中Kh為水力滲透系數，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為： π=iCRT 式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為絕對溫度。 反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。 反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，並與離子交換結合製取高純水，目前其應用范圍正在擴大，已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

(楚瑪爾海水淡化處理設備廠技術科提供)

B. 反滲透原理

一。基本原理
當純水和鹽水被理想半透膜隔開，理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過，此時膜純水側的水會自發地通過半透膜流入鹽水一側，這種現象稱為滲透，若在膜的鹽水側施加壓力，那麼水的自發流動將受到抑制而減慢，當施加的壓力達到某一數值時，水通過膜的凈流量等於零，這個壓力稱為滲透壓力，當施加在膜鹽水側的壓力大於滲透壓力時，水的流向就會逆轉，此時，鹽水中的水將流入純水側，上述現象就是水的反滲透（ro）處理的基本原理。
二。反滲透機理模型
統一的「干閉濕開」反滲透機理模型
有幾個經典模型
1.優先吸附毛細孔模型：弱點干態膜電鏡下，沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。
2.溶解擴散模型：不認為有孔。
3.干閉濕開模型：上個世紀80，90年代，鄧宇等提出的，能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型，統一了兩個最經典的反滲透機制模型，細孔模型，溶解擴散模型。即
膜干時，膜孔收縮緻密，孔隙閉合，電鏡下看不到製成干態備鏡檢的干膜；膜濕時，膜材料溶脹，膜的孔隙被溶劑溶脹，孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。
三。反滲透簡介
ro（reverse
osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，後逐漸轉化為民用，目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。
ro反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10-9米），在一定的壓力下，h2o分子可以通過ro膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過ro膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。
一般性的自來水經過ro膜過濾後的純水電導率5μs/cm（ro膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率，一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上，5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的，可以採用2級反滲透，再經過簡單的處理，水電導能小於1μs/cm）,
符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾，出水電阻率可以達到18.2m
.cm，超過國家實驗室一級用水標准（gb
6682—92）。
目前的主要困難是研製價格便宜、穩定、長期受壓無損的反滲透膜
。中國從21世紀初開始掌握自主反滲透膜生產技術，在國家的大力支持下，將該計劃列入國家計委高新技術產業化重點發展專項計劃，由國家海洋局下的杭州水處理研究開發中心的子公司——杭州北斗星膜製品有限公司承擔並研發成功。目前反滲透膜市場95％為進口膜，國產膜只佔據了5%左右的市場，中國的反滲透技術還有很長的路要走。
四。應用范圍
太空水、純凈水、蒸餾水等制備；
酒類製造及降度用水；
醫葯、電子等行業用水的前期制備；
化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備；
鍋爐補給水除鹽軟水；
海水、苦鹹水淡化；
造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。
以高分子分離膜為代表的膜分離技術作為一種新型、高效流體分離單元操作技術，30年來取得了令人矚目的飛速發展，已廣泛應用於國民經濟的各個領域。

C. RO反滲透膜4040的每小時出水大概多少

RO反滲透膜4040的每小時出水大約為0.2m³/h。

這個要看以下的幾個因素

1、溫度

2、進水SDI

3、進水壓力

常規設計，溫度25℃左右，進水壓力10bar左右

當進水SDI在5以下時，單只膜的通量13.6-23.8LMH

當進水SDI在3以下時，單只膜的通量23.8-30.6LMH

當進水SDI在1以下時，單只膜的通量34-51LMH

建議按照下限來選型：

一般4040膜的面積是90ft2，即8.36m²，取SDI在3以下，通量為23.8

單只膜小時產水量=8.36*23.8/1000=0.2m³/h

(3)反滲透升壓速率擴展閱讀：

RO膜工作原理：

要了解反滲透，首先要了解「滲透」的概念。

滲透是一種物理現象。當兩種含有不同鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分並不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止，這一過程稱為滲透。然而，要完成這一過程需要很長時間。

但如果在含鹽量高的水側，施加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使方向向反方向滲透，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，使滲透向相反方向進行，把原水中的水分子壓力到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。

反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。

反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為：N=Kh(Δp－Δπ) （式中Kh為水力滲透系數，隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差）。稀溶液的滲透壓π為：π=iCRT（式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為絕對溫度。）

反滲透通常使用非對稱膜和復合膜，所用的設備主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發展。

現已大規模應用於海水和苦鹹水淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，並與離子交換結合製取高純水，其應用范圍正在擴大，已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

D. 哪位高手知道，家用反滲透膜的拖延率是什麼意思

最近針對苦鹹水反滲透膜元件脫鹽率指標，出現了大量的討論。某些膜元件供應商根據標准測試條件下單元件的性能規
范，證明他們的產品有更高的脫鹽率，這些膜元件供應商僅憑其初始單元件脫鹽率指標，與包括陶氏 FILMTEC™元件在內的
競爭品牌作比較，表明其最主要的產品性能區別。

這些膜元件製造商僅僅讓人們關注產品樣本上脫鹽率性能參數卻忽略了影響反滲透元件性能的其它重要因素。更有甚
者，他們未考慮更為重要的事實：在用戶系統條件下反滲透元件實際長期脫鹽率要比膜元件製造商出廠試驗時的單支元件的性能重要得多，因為膜元件的長期穩定性是影響膜系統運行成本、運行管理和維護保養最為重要的因素。

現在，你可能感到困惑，難道膜元件製造商公布的脫鹽率指標不能成為實際系統中的性能預期值嗎?這取決於出廠檢驗的標准條件與用戶系統實際條件的接近程度如何。假定實際系統條件中反滲透系統進水組成出現巨大的變化，包括溫度、壓力和 pH
值在內的其它系統條件與出廠測試條件出現明顯差異，膜元件出廠時獲得的測試結果就根本無法與用戶實際系統的結果較好的吻合。

向左轉|向右轉

此外，膜元件供應商製造膜元件的方法、測試的准備條件和採用的測試條件均對測試結果有很大的影響，僅根據產品樣
本上的脫鹽率，進行有意義和完全對等的比較是很困難的。

當選擇膜元件時，是否意味著應該忽略脫鹽率指標呢?完全不是這個意思。我們強調的是在考慮脫鹽率指標時應該綜合
考慮表徵系統性能的其它重要指標，就是說用戶應該理解各個膜元件製造商是怎樣建立它們的產品性能規范的，以及他們提供的產品性能參數與已有用戶實際系統所表現的實際性能將會有多少差異。讓我們從論述脫鹽率定義和如何測量
RO 元件性 能入手進行討論。

脫鹽率的定義

反滲透膜用於從水中脫除可溶性的鹽份，當水分子快速透過反滲透膜時，溶解性的鹽份透過膜的速度十分緩慢。在自然
滲透條件下，水分子經擴散透過半透性膜進入高濃度含鹽量側，以便膜兩側溶質強度達到平衡。為了克服或逆轉這一自然滲透的趨勢，對高濃度進水施加壓力，就會產生純凈的透過液。

脫鹽率是膜元件排斥可溶解性離子程度的一種量度，反滲透元件能夠脫除許多種不同的離子，除了個別特殊情況外，反

滲透對二價離子比一價離子的脫除率要高，因此，如果膜對 NaCl 表出現優異的脫除率的話，可以預見，膜將會對二價離子

如鐵、鈣、鎂和硫酸根有更好的脫除率。因此，NaCl 被廣泛地用於作為評價反滲透膜元件離子脫除率性能的標准物質。

在此，我們需要重點記住的是，以上僅說明了膜對離子態雜質的脫除性能，膜也能除去或至少承受進水中其它的雜質，
例如有機物、二氧化碳和氣體，當用戶評估反滲透元件時，也應該包括其脫除或承受這些非離子類雜質的能力。

正確考慮脫鹽率

記住在評價反滲透長期綜合性能時，還應包括除脫鹽率之外的其它重要性能指標這一點很關鍵。在選擇反滲透元件時，

膜的通量值、膜元件的流量、系統所需壓力、膜污染的速率、膜的可清洗性和對化學清洗過程的耐受能力以及膜元件的長期

堅固性等等都應是重要的考慮因素。上述每一個影響因素都將影響用戶水處理系統的故障率、總產水量以及與其相關的投資

及運行費用。

仔細分析膜元件製造商所採取的測試條件表明，測試結果就會不一樣，使其無法用樣本上的脫鹽率進行直接比較，並因此對結果產生了誤導。表 1
說明了這一點，這是目前三家主要膜元件供應商所採用的評價條件的比較。

顯然這里沒有統一規定的「標准」測試條件，同時，脫鹽率(包括產水量)採用含鹽份的進水進行測試計算時，它是測
試條件的函數。如果測試採用低濃度的條件(如品牌「Y」)或低回收率(如品牌「X」)，獲得的數據就無法與更高條件
下的數值進行比較。陶氏水處理事業部執行的測試條件是目前反滲透工業界最嚴格的。

此外，測定脫鹽率的時間長短對數據結果有十分明顯的影響，這是因為反滲透膜元件的性能僅當達到穩定操作條件時，才能達到最高脫鹽率。測定時間越長，膜元件就越接近這種穩定化的結果與狀態。

正因為製造商測定條件不同，按照一一對應單獨比較樣本中的技術條件，即使不是行不通的話，那也是十分困難的。

膜元件製造工藝的不同如何影響脫鹽率的測定結果

膜元件製造工藝的不同將嚴重影響膜脫鹽率數據，某些反滲透元件製造商採用直接乾燥方法製造膜元件，在生產過程
中，未反應的成膜化學品也被乾燥了，使得膜元件在投入使用前必須將這些化學品沖洗掉，這種膜元件必須沖洗 24 小時以
上，以除去殘留化學品，然後對這些元件進行測定。

在陶氏水處理事業部公司的膜元件生產過程中，無需額外的沖洗步驟除去成膜化學品，在膜乾燥之前，成膜化學品就通過水浴漂洗干凈了，無需 24
小時的沖洗步驟，在測試和裝運前，僅需簡單的元件沖洗即可。

陶氏水處理事業部生產過程與其它制膜廠家的明顯不同之處表明，它們需要額外長時間沖洗，因其膜元件在經過長時間的濕潤後會表現出更高的脫鹽率。某些製造商必須進行
24 小時沖洗，以便溶出殘留化學品，預整定他們的元件，以便在出 廠前得到更好的脫鹽率數據。

膜製造商脫鹽率規范真正意味著什麼?

膜製造商出版的脫鹽率是基於元件出廠質保檢驗所獲得的數據，或是某些膜元件製造者用於分類它們所製造的產品時，在生產後期檢驗所獲得的數據。

【質量保證檢驗】在膜元件生產過程，需要質保(QA)檢驗，特別是在精密製造環境中，以確保元件生產過程中的完 整性，膜製造者所用的 QA
或適應性檢驗是一種鹽水測試，在元件出廠前，在規定的測試條件下，測定元件的脫鹽率和產水 量。雖然，這些 QA
測定條件並不能在實際使用時重現，也不能成為現場使用時的性能參數，許多年來，某此膜製造商卻一 直引導用戶朝測定條件下得到的結果來解釋今後的現場數據。

【元件製成後進行分類檢驗】第二種方式是某些膜元件製造商用於元件成品後再進行測定性能，然後根據性能范圍的不

同來細分他們的產品，當這些製造商的生產過程缺少保證產品高度一致性的精確性生產技術和裝備時，就不得不採用這種分

類檢驗，膜製造商必須測定所有元件的脫鹽率，並分別重新命名產品或標注出用於銷售該類產品時的特殊性能值。

陶氏水處理事業部的精密製造工藝過程及設備不再需要這種等到元件製成後再進行分類檢驗的做法，這是因為在我們先進的生產線上製造出的膜元件，性能非常一致，而且它們的綜合性能也是可預測的。事實上，陶氏水處理事業部的生產過程
與技術是如此的精密，進行產品質保檢驗的脫鹽率檢驗項目也可以一起省略掉，這就是為什麼只有我們可以提供無需通水檢測的乾式膜元件。這樣產生了非常明顯的優勢，由於脫鹽率檢驗不再需要，也不需要對所生產的元件進行濕潤。這意味著從
我們工廠裝運出來的膜元件可以是乾式元件，乾式元件的優點十分明顯：

™ 在裝運和貯存時，無需針對微生物滋生進行保護

™ 膜元件具有更長的貯存期

™ 乾式元件易於搬運，特別是寒冷地區

™ 由於干元件重量輕，運輸成本低

™ 在裝入系統投運時，費時的沖洗膜元件保護液的步驟不再需要

陶氏水處理事業部公司自 1985 年起就開始銷售乾式膜元件，現在我們提供的干元件范圍從家用低壓元件到特大型市政 和工業應用系統中的 8
英寸苦鹹水膜元件，確保全球供應品質的一致性。

系統穩定脫鹽率比 QA 檢驗中的脫鹽率更重要

正如你所看到的，過份注重膜元件製造時所獲得的脫鹽率數據是不全面的，這些數據對幫助你估計實際系統的性能也不是十分有用。

由於膜元件的製造過程不同，膜元件的脫鹽率僅能在經過一個星期左右的「濕態」運行之後進行公正的比較，針對某一
進水水質和系統條件，分析對比膜元件在使用現場所表現的實際性能，就可最好的代表該元件在該現場的脫鹽率情況，因為它消除了人工設計的測試條件、預沖洗和其它測試前進行元件處理的所有誤導因素。

大量的現場測定結果表明時，當元件達到穩定運行條件時，陶氏 FILMTECTM 膜元件的脫鹽率性能均超過我們的 QA 數
值，通常情況下，要經過幾小時運行之後，事實上，許多操作者發現陶氏 FILMTECTM膜元件在剛投運時就表現出遠高於樣本
規定的最低脫鹽率。這也反映了其它品牌膜元件裝運過程中或按裝前的貯存與浸泡在保護液中的影響結果。

基本的現象是在實際水處理系統中，陶氏 FILMTECTM 元件常常表現出 99.5%以上的穩定脫鹽率，當然，正如所有膜元件
一樣，系統進水水源情況和操作條件將會是影響某一特定水處理系統的實際脫鹽率的決定性因素。

難道經過初始幾小時的運行後，對所有的膜元件的脫鹽均會有所提高嗎?未必這樣。如果膜元件在製造商那兒進行脫鹽率檢驗前已經過 24
小時的沖洗，它的脫鹽率就已經達到高峰值，當在系統實際運行條件下隨著時間的增加，若脫鹽率有增 加的話，其可能性也是很少的。

絕大多數情況是，如果膜元件經過了標准測試條件下，經歷非常長測定時間的出廠檢驗，這類膜元件一旦投入運行，它
們會以出廠時的脫鹽率水平作為最高起點，開始下降。相反，對大量反滲透膜元件的使用現場觀察表明陶氏 FILMTECTM膜元
件對於大量的水源和極寬的操作條件，顯示了非常高的脫鹽率穩定性。

E. 陶氏反滲透膜通量是多少

陶氏反滲透膜有很多種型號，不同型號的膜面積都有所不同，所以膜的通量是不同的。

代理陶氏反滲透膜

F. 反滲透膜為什麼控制進水側和濃水側的壓差

因為反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑回的膜分離操作。對膜答一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。

從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。

反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為：N=Kh(Δp-Δπ)

(6)反滲透升壓速率擴展閱讀：

對透過的物質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的薄膜稱之為理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於半透膜的兩側時，稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動，這一現象稱為滲透。

當滲透達到平衡時，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。

G. 一級反滲透為什麼要裝升壓泵只有高壓泵不行嗎

增壓泵是為了讓RO膜更好的制水。
反滲透膜俗稱RO膜，是非常緻密的一種結構，回只有當壓力達到一定答值以後反滲透功能才能正常發揮作用，才能更快的制出純水；當壓力小時，水分子是不能透過RO膜的也就不能制水了，所以一定要裝增壓泵。
高壓泵多為過濾前級增壓，是為了要自來水能更快的通過前三級濾芯，經過前三級濾芯後水壓會有很大損失，需要二次增壓才能為RO膜供水、制水。

H. 反滲透系統是什麼原理

反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。
反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為：
N=Kh(Δp－Δπ)
式中Kh為水力滲透系數，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為：
π=iCRT
式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為絕對溫度。
反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，並與離子交換結合製取高純水，其應用范圍正在擴大，已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
反滲透技術通常用於海水、苦鹹水的淡水；水的軟化處理；廢水處理以及食品、醫葯工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外，反滲透技術應用於預除鹽處理也取得較好的效果，能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上，樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此，不僅節約費用，而且還有利於環境保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、有機物質、膠體物，對減輕離子交換樹脂的污染，延長使用壽命都有著良好的作用。

基本原理編輯
把相同體積的稀溶液（如淡水）和濃液（如海水或鹽水）分別置於一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態，此種壓力差即為滲透壓，滲透壓的大小決定於濃液的種類，濃度和溫度，與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。

溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜，並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內，各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為：第一步，溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解；第二步，溶質和溶劑之間沒有相互作用，他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層；第三步，溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中，一般假設第一步、第三步進行的很快，此時透過速率取決於第二步，即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力，不僅取決於擴散系數，並且決定於其在膜中的溶解度。

優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時，其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質，可使其表面張力減小，但溶入某些無機鹽類，反而使其表面張力稍有增加，這是因為溶質的分散是不均勻的，即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時，若膜的化學性質使膜對溶質負吸附，對水是優先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過膜表面的毛細孔，從而可獲取純水。

氫鍵理論
在醋酸纖維素中，由於氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域，而大分子之間完全無序的為非晶相區域，水和溶質不能進入晶相區域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里，結合水的佔有率很低，在孔的中央存在普通結構的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水，並以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵，於是通過一連串的氫鍵形成與斷開，使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水，水分子能夠暢通流出膜外。

I. 為什麼提高反滲透系統的壓力,純水的電導率下降而不是上升

透過膜的水來通量增加源與進水壓力的增加存在直線關系，增加進水壓力也增加了脫鹽率，但是兩者間的變化關系沒有線性關系，而且達到一定程度後脫鹽率將不再增加。

由於RO膜對進水中的溶解性鹽類不可能絕對完美地截留，總有一定量的透過量，隨著壓力的增加，因為膜透過水的速率比傳遞鹽分的速率快，這種透鹽率的增加得到迅速地克服。但是，通過增加進水壓力提高鹽分的排除率有上限限制，正如圖脫鹽率曲線的平坦部分所示那樣，超過一定的壓力值，脫鹽率不再增加，某些鹽分還會與水分子耦合一同透過膜。

J. 導致RO膜失效的主要原因有哪些

RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是:逆滲透，一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之後，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由於 RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均採用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。

反滲透是60年代發展起來的一項新的膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程.反滲透的英文全名是「REVERSE OSMOSIS」,縮寫為「RO」. RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源於美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，後逐漸轉化為民用，目前已廣泛運用於科研、醫葯、食品、飲料、海水淡化等領域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區分開來。 一般性的自來水經過RO膜過濾後的純水電導率5μs/cm（RO膜過濾後出水電導=進水電導×除鹽率，一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上，5年內運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的，可以採用2級反滲透，再經過簡單的處理，水電導能小於1μs/cm）, 符合國家實驗室三級用水標准。再經過原子級離子交換柱循環過濾，出水電阻率可以達到18.2M .cm，超過國家實驗室一級用水標准（GB 6682—92）。

首先要了解「滲透」的概念.滲透是一種物理現象.當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,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間,這一過程也稱為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力.如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,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,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質、鹽分的目的。 RO膜原理圖
[1]反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。 反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為： N=Kh(Δp－Δπ) 式中Kh為水力滲透系數，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側的靜壓差；Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為： π=iCRT 式中i為溶質分子電離生成的離子數；C為溶質的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數；T為絕對溫度。 反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。 反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質，從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，並與離子交換結合製取高純水，目前其應用范圍正在擴大，已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

1950年美國科學家DR.S.Sourirajan有一回無意發現海鷗在海上飛行時從海面啜起一大口海水,隔了幾秒後,吐出一小口的海水,而產生疑問,因為陸地上由肺呼吸的動物是絕對無法飲用高鹽份的海水的.經過解剖發現海鷗體內有一層薄膜,該薄膜非常精密,海水經由海鷗吸入體內後加壓,再經由壓力作用將水分子貫穿滲透過薄膜轉化為淡水,而含有雜質及高濃縮鹽份的海水則吐出嘴外,此即往後反滲透法的基本理論架構;並在1953年由University of Florida應用於海水淡化去除鹽份設備,在1960年經美國聯邦政府專案支助美國U.C.L.A大學醫學院教授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費研究,以運用於太空人使用,使太空船不用運載大量的飲用水升空,直到1960年投入研究工作的學者、專家越來越多,使之質與量更加精進,從而解決了人類欽用水中的難題.

反滲透機理模型有幾個經典模型 1.優先吸附毛細孔模型：弱點干態電鏡下，沒發現孔。濕態膜標本不是電鏡的樣品。Sourirajan 2.溶解擴散模型：不認為有孔。 3.干閉濕開模型：上個世紀80，90年代，鄧宇等提出的，能夠解釋1和2模型的統一的現代最貼切的逆滲透機理模型。既「干閉濕開」反滲透模型，統一了兩個最經典的反滲透機制模型，細孔模型，溶解擴散模型。即 膜干時，膜收縮緻密，孔隙閉合，電鏡下看不到； 膜濕時，膜材料溶脹，膜的孔隙被溶劑溶脹，孔打開。合並就是「干閉濕開」脫鹽模型。 海水淡化技術:非加壓吸附滲透海水淡化法上個世紀90年代鄧宇的發明，《美國化學文摘》收錄 RO 膜的孔徑是頭發絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米），也就是1×10^10m ，而水分子的直徑是4×10^10m ，試問水分子如何透過？ RO （干）膜的孔徑=1×10m，應該是「干膜」的孔徑。膜分子結構是有彈性的，當「干RO膜」被水溶脹後，其「濕膜」的孔徑>≥1×10m，達到水分子的4×10m是容易的，況且水分子也不是死硬的，是柔性的，正好似「柔情似水」。

清洗ro膜元件的一般步驟： 一、用泵將干凈、無游離氯的反滲透產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。 二、用干凈的產品水在清洗箱中配製清洗液。 三、將清洗液在壓力容器中循環1小時或預先設定的時間。 四、清洗完成以後，排凈清洗箱並進行沖洗，然後向清洗箱中充滿干凈的產品水以備下一步沖洗。 五、用泵將干凈、無游離氯的產品水從清洗箱(或相應水源)打入壓力容器中並排放幾分鍾。 六、在沖洗反滲透系統後，在產品水排放閥打開狀態下運行反滲透系統，直到產品水清潔、無泡沫或無清洗劑(通常15~30分鍾)。

1.3反滲透設備消毒和保養不力導致微生物的污染沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜

這是復合聚醯胺膜使用中普遍存在的問題,因為聚醯胺膜耐余氯性差,在使用中沒有正確投加氯等消毒劑,加上用戶對微生物的預防重視不夠,容易導致微生物的污染。目前許多廠家生產的純水微生物超標,就是消毒、保養不力造成的。
主要表現為:出廠時,RO設備沒有採用消毒液保養;設備安裝好後沒有對整個管路和預處理設備消毒;間斷運行不採取消毒和保養措施;沒有定期對預處理設備和反滲透設備消毒;保養液失效或濃度不夠。1反滲透設備的操作不當引起膜性能的損壞
1.1反滲透設備中有殘余氣體在高壓下運行,形成氣錘會損壞膜
常有兩種情況發生:A、設備排空後,重新運行時,氣體沒有排盡就快速升壓運行。應在2～4bar的壓力下將餘下的空氣排盡後,再逐步升壓運行。B、在預處理設備與高壓泵之間的接頭密封不好或漏水時(尤其是微濾器及其後的管路漏水)當預處理供水不很足時,如微濾發生堵塞,在密封不好的地方由於真空會吸進部分空氣。應清洗或更換微濾器,保證管路不漏。總之,應在流量計中沒有氣泡的情況下逐步升壓運行,運行中發現氣泡應逐漸降壓檢查原因。
1.2反滲透設備關機時的方法不正確

再者污染往往不是單一的,其表現的症狀也有一定的差別,使得污染的鑒別更困難。
鑒別污染類型要綜合原水水質,設計參數,污染指數,運行記錄,設備性能變化及微生物指標等加以判斷:沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜
(1)膠體污染:發生膠體污染時,通常伴隨著以下兩個特性:A、前處理中微濾器堵塞得很快,尤其是壓差增大很快,B、SDI值通常在2.5以上。
(2)微生物污染:發生微生物污染時,RO設備的透過水和濃縮水中的細菌總數都比較高,平時一定沒有按要求進行保養和消毒。
(3)鈣垢:可依據原水水質及設計參數進行判斷。對碳酸鹽型水而言,如果回收率為75%時,設計時投加了阻垢劑,濃縮液的LSI應小於1;不投加阻垢劑時濃縮液的LSI應小於零,一般不會產生鈣垢。
(4)可用1/4英寸的PVC塑料管插入組件中測試組件不同部位的性能變化進行判斷。
(5)根據設備性能的變化判斷污染的類型。
(6)可用酸洗(如檸檬酸、稀HNO3),根據清洗的效果和清洗液判斷鈣垢,通過清洗液成分分析進一步證實
(7)對清洗液進行化學分析:取原水、清洗原液、清洗液,三個樣分析。
在確定了污染的類型後,可按表1中的方法清洗,然後消毒使用。在不能確定污染的類型時,通常採用清洗(3)+消毒+0.1%HCl(pH為3)的步驟清洗。
二、防止膜性能的損壞
新的反滲透膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後貯存在密封的塑料袋中。在塑料袋不破的情況下,貯存1年左右,也不會影響其壽命和性能。當塑料袋開口後,應盡快使用,以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產生不良影響。因此膜應盡量在使用前開封。
反滲透設備試機完後,我們採用過兩種方法保護膜。設備試機運行兩天(15～24h),然後採用2%的甲醛溶液保養;或運行2～6h後,用1%的NaHSO3的水溶液進行保養(應排盡設備管路中的空氣,保證設備不漏,關閉所有的進出口閥)。兩種方法均可得到滿意的效果。第一種方法成本高些,在閑置時間長時使用,第二種方法在閑置時間較短時使用。
1.4反滲透設備余氯監測不力
如投加NaHSO3的泵失靈或葯液失效,或活性炭飽和時因余氯損壞膜。
2清洗不及時與清洗方法不正確導致的膜性能的損壞
設備在使用過程中,除了性能的正常衰減外,由於污染而引起設備性能的衰減更為嚴重。EDI高純水設備通常的污染主要有化學垢,有機物及膠體污染,微生物污染等。不同的污染表現出的症狀是不同的。不同的膜公司所提出的膜污染的症狀也是有一定的差異。沈陽水處理設備沈陽純凈水處理設備,沈陽反滲透RO膜
在工程中我們發現,污染時間的長短不一樣,其症狀也不一樣。如:膜發生碳酸鈣垢污染,污染時間為一個星期時,主要表現為脫鹽率的迅速下降,壓差緩慢增大,而產水量變化不明顯,用檸檬酸清洗能完全恢復性能。污染時間為一年(某純水機),鹽通量由最初的2mg/L上升為37mg/L(原水為140mg/L～160mg/L),產水量由230L/h下降為50L/h,用檸檬酸清洗後,鹽通量降為7mg/L,產水量上升至210L/h。