隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展要求、社會發(fā)展要求、環(huán)境保護(hù)意識和標(biāo)準(zhǔn)的提高，膜分離為一項(xiàng)新的高科技環(huán)保技術(shù)已經(jīng)越來越受到有關(guān)部門的重視。膜分離過程為一門新型的分離、濃縮、提純技術(shù)，是以外界能量為動力，憑借各組分在膜中傳質(zhì)的選擇性差異，對多組分流體物質(zhì)進(jìn)行分離、分級、提純和富集的方式，它是一大類技術(shù)的總稱，常規(guī)的和液體處理有關(guān)的膜技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)以及電滲析(ED)等。這些膜分離技術(shù)均是利用特殊制造的多孔材料，選擇性地分離水和水中的雜質(zhì)，以達(dá)到人們特定的目的。本文重.點(diǎn)對反滲透(RO)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行研究分析。膜分離的基本原理分離膜具有選擇透過性，所以它可以使有的混合物質(zhì)通過，有的截留。它與傳統(tǒng)過濾的不同在于，分離膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，并且這過程是一種物理過程。但是，不同的膜分離過程，他們使物質(zhì)截留、通過的原理有的類似，有的則完全不一樣。總的來說，分離膜之所以能使混在一起的物質(zhì)分開，不外乎兩種手段，即根據(jù)混合物物理性質(zhì)的不同或者根據(jù)混合物的化學(xué)性質(zhì)不同。膜分離的過程及特點(diǎn)把膜制成適合使用的構(gòu)型，與驅(qū)動設(shè)備(壓力泵、或電場、或加熱器、或真空泵)、閥門、儀表和管道等聯(lián)成設(shè)備，在一定的工藝條件下，就可以來分離水溶液或混合氣體。透過膜的組分被稱為透過流分，這種分離技術(shù)就被稱為膜分離技術(shù)。物質(zhì)選擇透過膜的推動力可分為兩類：一是借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動；二是化學(xué)位差為推動力，物質(zhì)發(fā)生由高位向低位的流動。為一種新型高科技技術(shù)，膜分離具有高.效、能耗低；分離溫度在常溫附近、設(shè)備控制簡單；維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定；規(guī)模和處理能力范圍很大、設(shè)備體積小、占地少等特點(diǎn)，因而也使其越來越受到關(guān)注，在市場中的占比也逐年在提高，應(yīng)用范圍也越來越廣。常規(guī)膜分離膜分離是以天然或人工合成的高分子薄膜，以外界的能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組份或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、提純和富集的方式。目前常規(guī)的膜分離主要包括：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。反滲透膜在廢水處理方面的應(yīng)用反滲透是目前zui細(xì)微的過濾技術(shù)。反滲透膜可阻擋所有溶解的無機(jī)分子以及任何相對分子質(zhì)量大于100的有機(jī)物，而水分子可通過薄膜成為純水。其對水中二價離子的脫除率zui高可達(dá)99.5%，對一價離子的脫除率也在95%以上。

一、反滲透純凈水設(shè)備介紹反滲透設(shè)備應(yīng)用膜分離技術(shù)，能有效地去除水中的帶電離子、無機(jī)物、膠體微粒、細(xì)菌及有機(jī)物質(zhì)等，是高純水制備、苦咸水脫鹽和廢水處理工藝中的zui佳設(shè)備。1、設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成反滲透純凈水處理系統(tǒng)一般包括預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透裝置、后處理系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。 　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、精密過濾器等。其主要作用是降低原水的污染指數(shù)和余氯等其他雜質(zhì)，達(dá)到反滲透的進(jìn)水要求。 　反滲透裝置主要包括多級高壓泵、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。主要包括陰床、陽床、混床、殺菌、超濾等其中的一種或者多種設(shè)備。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，需要對反滲透進(jìn)行清洗使之恢復(fù)功效。電氣控制系統(tǒng)是用來控制整個反滲透系統(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。2、設(shè)計特點(diǎn)（1）通過增大對水的壓力達(dá)到對水的深層過濾。反滲透純凈水設(shè)備除了包括一般的過濾器之外，還具有精細(xì)過濾器、顆粒活性炭過濾器和壓縮活性炭過濾器。精細(xì)過濾器具有比一般過濾器更精細(xì)的過濾功能，能更好地過濾水中的雜質(zhì)。正如我們所知道的，活性炭具有良好地對異味、雜質(zhì)的吸附過濾功能，反滲透式純凈水設(shè)備運(yùn)用雙重活性炭過濾器實(shí)現(xiàn)了對原水的深層過濾加工，提高了設(shè)備的過濾效率。同時，通過增加水的壓力來增強(qiáng)過濾能力也是一種創(chuàng)新。（2）反滲透純凈水設(shè)備的核心是反滲透膜的應(yīng)用。反滲透膜是一種孔徑極小的過濾膜，利用這種膜可以實(shí)現(xiàn)對原水的超精細(xì)過濾，同時可以把水分成較高濃度和低濃度。較高濃度的水可以被循環(huán)再利用，低濃度水就是純凈水，可以供人使用。3、主要工藝流程（1）原水罐儲存原水，用于沉淀水中的大泥沙顆粒及其它可沉淀物質(zhì)。同時緩沖原水管中水壓不穩(wěn)定對水處理系統(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20μm以上的物質(zhì)，可選用手動閥門控制或者全自動控制器進(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。同時，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)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zui后一根膜組件濃水側(cè)出現(xiàn)的濃度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5μm熔噴濾芯、目的防止上級過濾單元，漏掉的大于5μm的雜質(zhì)除去。防止進(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。反滲透法的脫鹽率提高，回收率高，運(yùn)行穩(wěn)定，占地面積小，操作簡便，反滲透設(shè)備在除鹽的同時，也將大部分細(xì)菌、膠體及大分子量的有機(jī)物去除。二、反滲透純凈水設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技巧1、嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)，保證裝置在符合進(jìn)水指標(biāo)要求的水質(zhì)條件下進(jìn)行。進(jìn)水水質(zhì)不符合要求，極容易造成反滲透膜的污堵，使得耗材很快失效，嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。2、反滲透的總進(jìn)水量由RO進(jìn)水調(diào)節(jié)閥來控制，如果反滲透進(jìn)水量沒有變化，不要調(diào)整RO進(jìn)水調(diào)節(jié)閥，嚴(yán)禁全開或全閉。RO排水調(diào)節(jié)閥用來調(diào)整系統(tǒng)回收率，如回收率沒有變化，也不要亂動濃排調(diào)節(jié)閥，絕.對禁止全開或全閉。3、裝置不能長時間停運(yùn)，每天至少運(yùn)行2小時，如準(zhǔn)備停機(jī)72小時以上，應(yīng)用化學(xué)清洗裝置向組件內(nèi)充裝1%嚴(yán)硫酸氫納和18%甘油實(shí)施保護(hù)。4、反滲透裝置每次停機(jī)后啟動都應(yīng)讓裝置在進(jìn)水壓力小0.4Mpa條件下沖洗10分鐘。5、操作壓力控制，應(yīng)在滿足產(chǎn)水量與水質(zhì)的前提下，取盡量低的壓力值，這樣有利于降低膜的水通量衰減，減少膜的更換率。6、操作工應(yīng)在每小時對運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄，檢測純水設(shè)備的使用情況和出水水質(zhì)。主要記錄內(nèi)容如下：（1）進(jìn)水：PH值，電導(dǎo)率，壓力，SDI，水溫。（2）產(chǎn)水：電導(dǎo)率，流量，PH值；（3）濃水：流量，壓力以及各段進(jìn)水壓力。7、當(dāng)反滲透裝置發(fā)生高低壓報警時，先檢查保安過濾器至高壓泵之間的手動閥開度是否太小，然后檢查RO進(jìn)水調(diào)節(jié)閥及濃排閥是否正常，再按高低壓報警復(fù)位按鈕，重新啟動純凈水生產(chǎn)設(shè)備。8、進(jìn)水溫度控制，應(yīng)根據(jù)實(shí)際用水量，取臨界壓力（進(jìn)水壓力低于該值脫鹽率產(chǎn)生明顯下降的壓力值）不能滿足產(chǎn)水與水質(zhì)要求的zui低溫度作為該時間段內(nèi)的進(jìn)水溫度，這樣可以降低膜水量的衰減。

一、濾芯類型液體過濾用濾芯種類繁多，主要可分為表面過濾型濾芯與深層過濾型濾芯兩大類。1. 表面過濾型濾芯表面過濾型濾芯通過濾芯表面捕捉污染物，一旦表面被堵塞，濾芯即無法繼續(xù)使用，因此使用壽命較短。盡管有人認(rèn)為，可通過液體與壓縮空氣混合進(jìn)行反沖洗來重復(fù)使用濾芯，但此方法難以徹底清潔濾芯。反沖洗時，沖洗液優(yōu)先通過阻力較小的區(qū)域，導(dǎo)致局部通道暢通后，所有沖洗液均從這些通道流過，其他區(qū)域反而堵塞更嚴(yán)重，孔隙變小。若要徹底清潔濾芯，方法是采用超聲波清洗，以純凈水為清洗液，但成本較高；也可采用化學(xué)溶解法，如污染物為酸溶性，則可用稀酸清洗，但需注意可能引起濾芯孔徑腐蝕與擴(kuò)大，清洗后需用純凈水沖洗干凈并檢驗(yàn)合格后方可繼續(xù)使用。電鍍液過濾中常用的濾芯，如早期的燒結(jié)型聚氯乙烯過濾棒，以及當(dāng)前的聚丙烯熔噴濾芯、聚丙烯PP濾紙、純木漿濾紙等，均屬于表面過濾型濾芯。2. 深層過濾型濾芯濾芯清洗繁瑣，提高濾芯納污量、延長使用壽命可減少清洗頻率，深層過濾型濾芯正是基于此設(shè)計。深層過濾型濾芯在過濾過程中，污染物在濾芯內(nèi)部按顆粒大小分層截留，因此濾渣負(fù)荷能力高，使用壽命長，能長期維持標(biāo)稱過濾精度。其制作材料多樣，適用于各種液體和氣體過濾。電鍍液過濾中常用的是全聚丙烯制成的線繞濾芯，俗稱棉芯，具有壓差小、流量大、過濾精度高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，能在過濾過程中長期保持精度。 二、線繞濾芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線繞濾芯制作時，將帶絨毛的特制粗紗交叉卷繞在多孔骨架上，直至達(dá)到所需直徑。粗紗在骨架上交叉卷繞，形成含有上千個菱形孔的過濾層。濾芯上靠近骨架處過濾層的菱形孔小，越往外，菱形孔越大，zui外層菱形孔zui大，菱形孔內(nèi)外貫通形成通道。為增加液體在濾芯內(nèi)的流程，菱形孔通道呈彎曲散射狀，各層菱形孔依然相通，彎曲延長了通道，相當(dāng)于增加了濾芯過濾層的厚度，提高了過濾效果，實(shí)現(xiàn)了深層過濾。紗線以一定參數(shù)纏繞，濾芯內(nèi)部形成由表到里、由大變小的菱形彎曲過濾通道。濾芯zui內(nèi)層菱形孔的大小是決定濾芯精度的關(guān)鍵，菱形孔越小，濾芯精度越高；菱形孔越大，濾芯精度越低。正規(guī)濾芯生產(chǎn)企業(yè)均有特定的濾芯精度與菱形孔數(shù)量對照表，不同通道數(shù)代表不同濾芯精度。例如，8通道精度為100μm，15通道精度為20μm，19通道精度為10μm。 三、線繞濾芯過濾特點(diǎn)線繞濾芯的另一特性是能通過較大流量。每種過濾精度的線繞濾芯均有固定通道數(shù)目D，過濾精度確定后，通道數(shù)L根據(jù)濾芯長度增減。通道總數(shù)計算公式為：通道總數(shù) = D×L×2。以長為250mm的濾芯為例，若過濾精度為20μm，直徑上通道數(shù)目為15個，長度縱向通道數(shù)目為51個，則該濾芯共有通道數(shù)為15×51×2 = 1530個，即1530個獨(dú)立通道。若過濾流速為0.5m3/h（以清水為例），即8.3L/min，液體被分散流入1530個獨(dú)立通道過濾，每個通道內(nèi)流量實(shí)際下降為5.4ml/min。若過濾精度為3μm，通道數(shù)目為27個，長度縱向通道數(shù)目為91個，則該濾芯共有通道數(shù)為27×91×2 = 4914個。對于3μm精度的濾芯，盡管過濾介質(zhì)（纖維絨毛）更密實(shí)，但過濾通道增至4914個，通道內(nèi)流量僅為1.7ml/min，此時流量可稱為“虹吸流量”。由此可見，線繞濾芯過濾時能以大流量通過濾芯，卻以分散流量的結(jié)構(gòu)方式，使濾芯在較小壓差下仍能保持良好的過濾性能。這種結(jié)構(gòu)形式的濾芯還有利于濾除液體中的膠狀或凝膠性物質(zhì)。線繞濾芯能以較大的濾孔過濾掉比孔徑細(xì)小得多的顆粒，因此常被稱作精密過濾元件。 四、線繞濾芯的選用由于競爭激烈，多數(shù)濾芯廠家爭相壓縮成本，主要方法及不良影響如下：簡化繞線方式：雖提高生產(chǎn)效率，但造成濾芯過濾通道大量堵塞，形成盲孔（簡化繞線方式會使表層菱形孔被下層紗線攔截，形成盲孔），使線繞濾芯退化成表面過濾型濾芯。改變內(nèi)、外徑標(biāo)準(zhǔn)，減少濾芯厚度：雖節(jié)省紗線原料，但導(dǎo)致過濾層變薄，過濾通道縮短，過濾效果變差，穩(wěn)定性降低。使用劣等原料：雖降低成本，但造成濾芯腐蝕。因此，在選擇濾芯供應(yīng)廠商時，應(yīng)考察其是否有完備的濾芯質(zhì)量管理機(jī)制，是否有能力確保濾芯質(zhì)量。選用線繞濾芯時應(yīng)注意以下問題：觀察濾芯濾孔是否貫通：濾孔大量堵塞而成盲孔的濾芯已失去繞線濾芯的效果。檢查濾芯內(nèi)、外徑：看過濾層次是否已被縮減。觀察濾芯的紗線、骨架是否有腐蝕情況：腐蝕會弱化過濾效果，造成電鍍?nèi)芤何廴尽Ｎ?、線繞濾芯的應(yīng)用領(lǐng)域線繞濾芯具有流量大、低壓差、適用于低粘度介質(zhì)、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于大流量純水系統(tǒng)的前置過濾、電廠鋼廠的水污水及循環(huán)水處理、食品行業(yè)（如食用油、蔬菜油、糖漿、巧克力等漿液的過濾處理）、化學(xué)工業(yè)制劑處理（如電鍍液藥液、油漆、油料、涂料、機(jī)械用油、切削油、重油、燃油、高粘度樹脂、油脂的過濾）、制藥過濾等領(lǐng)域。線繞濾芯的結(jié)構(gòu)以防止纖維方式纏繞在骨架上，具有較高的過濾壓力承受能力，同時不損失壓力，使用壽命長。聚丙烯纖維無毒無害，加工工藝為熱熔非膠粘，非常適用于食品飲料工業(yè)。礦泉水、糖漿、酒類、食用油、飲料用水、可樂飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)，以及純水、有機(jī)溶劑、印制線路板、電鍍等行業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域，均對線繞濾芯有很高的依賴性。線繞濾芯能有效除去液體中懸浮物、微粒等，流量大，壓力損失小，濾渣負(fù)荷高，使用壽命長，能承受較高的過濾壓力。根據(jù)被過濾液體的性質(zhì)，濾芯有多種材質(zhì)可供選擇，確保濾芯與濾液有良好的相容性。 六、線繞濾芯的過濾原理線繞濾芯過濾除依靠濾芯粗紗交叉重疊而成的孔徑柵格攔截作用外，還包括通道壁上纖維的掛鉤作用和顆粒在通道內(nèi)的沉積作用。1. 濾芯通道壁上纖維的掛鉤作用液體從濾芯外層流經(jīng)窄長而彎曲的通道進(jìn)入內(nèi)層，通道壁上布滿卷曲的纖維絨毛，能將液體中的顆粒鉤住并滯留在通道內(nèi)。2. 顆粒在濾芯通道內(nèi)的沉積作用濾芯通道窄長而彎曲，液體以一定流速通過時會反復(fù)撞擊通道壁，液體中的顆粒逐漸沉積在通道內(nèi)，如同河水流經(jīng)河道彎曲處時污泥沉積下來一樣。3. 過濾原理待過濾液體由濾器進(jìn)口壓入，經(jīng)濾芯自外向里透過濾層而被過濾成清澄液體，然后經(jīng)出口排出。雜質(zhì)被截留在濾芯的深層及表面，達(dá)到過濾目的。液體先由進(jìn)口管進(jìn)入過濾器殼體的下部，然后從外向內(nèi)流過濾芯，較粗的顆粒立即沉淀下來，由排污閥放出，較小的顆粒被濾芯攔截。zui后潔凈的液體經(jīng)濾芯托盤匯集后，由出口管流出。待過濾液體流入線繞濾芯，然后分流于濾芯內(nèi)部，經(jīng)過過濾、破乳、水分子長大、聚結(jié)的過程，過濾后液體從出口流出，雜質(zhì)截留在濾芯內(nèi)，聚結(jié)的水珠沉降于沉淀槽中，通過放污閥排出。4. 線繞濾芯保養(yǎng)防止顆粒物質(zhì)進(jìn)入濾芯內(nèi)部：使用除塵濾芯（如PP濾芯、線繞濾芯）時，要防止顆粒物質(zhì)進(jìn)入濾芯內(nèi)部，堵塞或卡住系統(tǒng)內(nèi)部。定期維護(hù)和保養(yǎng)：使用一段時間后，要對濾芯進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。定期清洗：濾芯經(jīng)過長時間使用后，系統(tǒng)中會沉積大量雜質(zhì)或其他污染物，需進(jìn)行清洗以發(fā)揮濾芯的zui大作用。保持濾紙濕潤：要保證濾紙始終處于濕潤狀態(tài)，不能出現(xiàn)干燥情況，以延長使用時間并保證過濾精度。纖維式過濾法保養(yǎng)：通過纖維式過濾法，粉塵容易進(jìn)入除塵濾芯中的儲塵器中，再經(jīng)過反吹剝落濾筒上的粘性物質(zhì)，不會影響濾筒過濾效果，也能更好保護(hù)環(huán)境，zui大程度上延長其使用時間。