反滲透工作原理
1）反滲透的基本原理
【滲透】滲透是指稀溶液中的溶劑（水分子）自發(fā)地透過半透膜（反滲透膜或納濾膜）進(jìn)入濃溶液（濃水）側(cè)溶劑（水分子）的流動(dòng)現(xiàn)象。
【滲透壓】定義為某溶液在自然滲透的過程中，濃溶液側(cè)液面不斷升高，稀溶液側(cè)液面相應(yīng)降低，直到兩側(cè)形成的水柱壓力抵銷了溶劑分子的遷移，溶液兩側(cè)的液面不再變化，滲透過程達(dá)到平衡點(diǎn)，此時(shí)的液柱高差稱為該濃溶液的滲透壓。
【反滲透原理】即在進(jìn)水水流（濃溶液）側(cè)施加操作壓力以克服自然滲透壓，當(dāng)高于自然滲透壓的操作壓力施加在濃溶液側(cè)時(shí)，水分子自然滲透的流動(dòng)方向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，進(jìn)水（濃溶液）中的水分子部分通過膜成為稀溶液側(cè)的凈化產(chǎn)水。
2） 反滲透的工作過程
根據(jù)反滲透原理，滲透和反滲透必須與具有允許溶劑（水分子）透過半透膜聯(lián)的系在一起才有意義，才會(huì)出現(xiàn)滲透現(xiàn)象和反滲透操作，反滲透過程如下圖所示。
反滲透膜允許溶劑分子透過而不允許溶質(zhì)分子透過的一種功能性的半透膜稱為反滲透膜；
膜元件 將反滲透膜與進(jìn)水流道網(wǎng)格、產(chǎn)水收集流道、產(chǎn)水管和抗應(yīng)力器等用膠粘劑組裝在一起，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)水與產(chǎn)水分開的反滲透過程的最小單元稱為膜元件；
膜組件 膜元件安裝在受壓的壓力容器外殼內(nèi)形成膜組件；
膜裝置 由膜組件、儀表、管道、閥門、高壓泵、保安過濾器、就地控制盤柜和機(jī)架組成的可單獨(dú)運(yùn)行的成套單元設(shè)備稱為膜裝置，反滲透過程通過膜裝置來實(shí)現(xiàn)；
膜系統(tǒng) 根據(jù)特定水源條件和產(chǎn)水要求設(shè)計(jì)的，由預(yù)處理、加藥、增壓泵、水箱、膜裝置和電氣儀表連鎖控制的膜法水處理工藝過程稱為系統(tǒng)。
3） 影響RO膜性能的因素
進(jìn)水壓力的影響：
進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過量，但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高，產(chǎn)水量加大，而鹽透過量幾乎不變，這樣膜透過水的速率比傳遞鹽分的速率快，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分，降低了透鹽率，使得反滲透的脫鹽率得以提高。
但是，通過增加進(jìn)水壓力提高鹽分的排除率是有局限性的，當(dāng)進(jìn)水壓力超過一定的值時(shí)，過高的回收率將加大了濃差極化，某些鹽分也會(huì)與水分子耦合一同透過RO膜，這都將導(dǎo)致鹽透過量增加，抵銷了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。
進(jìn)水溫度的影響
產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)進(jìn)水溫度的變化非常敏感，隨著水溫的增加，水通量幾乎線性地增大，進(jìn)水水溫每升高1℃，產(chǎn)水通量增加2.5%-3.0%，這主要?dú)w功于穿過膜的水分子粘度下降、擴(kuò)散能力增強(qiáng)。
而增加水溫會(huì)導(dǎo)致脫鹽率降低或透鹽率增加，這主要是因?yàn)辂}分透過膜的擴(kuò)散速率會(huì)因溫度的提高而加快所致。
進(jìn)水含鹽量的影響
滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù)，鹽濃度增加，滲透壓也增加，因此需要逆轉(zhuǎn)自然滲透流動(dòng)方向的進(jìn)水驅(qū)動(dòng)壓力主要取決于進(jìn)水中的含鹽量。如果進(jìn)水壓力保持恒定，含鹽量越高，通量就越低，滲透壓的增加抵銷了進(jìn)水推動(dòng)力，同時(shí)水通量降低，增加了透過膜的鹽通量， 導(dǎo)致脫鹽率下降。
系統(tǒng)回收率的影響
通過對(duì)進(jìn)水施加壓力，逆轉(zhuǎn)濃溶液和稀溶液間的自然滲透流動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)反滲透過程。如果回收率增加（進(jìn)水壓力恒定），殘留在原水中的含鹽量更高，自然滲透壓將不斷增加直至與施加的壓力相同，這將抵銷進(jìn)水壓力的
推動(dòng)作用，減慢或停止反滲透過程，使?jié)B透通量降低或甚至停止。
任何RO系統(tǒng)可能的回收率并不取決于滲透壓的限制，而是取決于原水中的含鹽量和它們?cè)谀っ嫔弦l(fā)生沉淀的傾向，見的微溶鹽類是碳酸鈣、硫酸鈣和硅，一般情況下應(yīng)采用原水化學(xué)處理方法阻止鹽類結(jié)垢。
進(jìn)水pH值的影響
進(jìn)水PH對(duì)產(chǎn)水量幾乎沒有影響，而對(duì)脫鹽率有較大影響。由于水中溶解的CO2受PH影響較大，PH值低時(shí)以氣態(tài)CO2形式存在，容易透過反滲透膜，因此PH值低時(shí)，反滲透膜脫鹽率也降低；隨著PH升高，氣態(tài)CO2轉(zhuǎn)化為HCO3-和CO32-等離子，脫鹽率也逐漸上升，在PH7.5-8.5之間，脫鹽率達(dá)到。
4） 反滲透的具體設(shè)計(jì)
反滲透膜采用*的芳香族聚酰胺螺旋卷式復(fù)合膜，單根膜脫鹽率≥99.5%，采用一級(jí)兩段的排列方式，系統(tǒng)回收率大于60%。在本項(xiàng)目中，考慮到原水水質(zhì)、設(shè)備的節(jié)能、運(yùn)行壓力、膜的透過率、設(shè)備的脫鹽率以及出水的含鹽量等因素，推薦采用美國陶氏或者美
國海德能公司系列反滲透膜元件。
反滲透裝置由復(fù)合膜元件、玻璃鋼壓力容器、不銹鋼主機(jī)架和儀表控制柜組成。配備就地控制盤，盤上安裝各種就地儀表和控制按鈕。反滲透脫鹽裝置采用PLC控制，全自動(dòng)運(yùn)行。配備全套在線流量儀、電導(dǎo)率儀，可對(duì)反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
反滲透系統(tǒng)中設(shè)有自動(dòng)控制閥，可對(duì)反滲透進(jìn)行停機(jī)保護(hù)和系統(tǒng)高、低壓保護(hù)。
