反滲透技術(shù)，又叫RO（Reverse Osmosis）,主要是利用存在于膜兩側的壓力差為動(dòng)力從而實(shí)現膜的分離過(guò)濾，是一種非常先進(jìn)且有效的節能膜分離技術(shù)。

RO基本原理和優(yōu)勢

反滲透膜是實(shí)現反滲透技術(shù)的核心元件，是具有一定特性人工半透膜，采用高分子材料，模擬生物半透膜材料制成。

反滲透又稱(chēng)逆滲透，是以壓力差為推動(dòng)力，從水溶液中分離出溶劑的膜分離操作，是實(shí)現水過(guò)濾雜質(zhì)的過(guò)程。因為它和自然滲透的方向相反，故稱(chēng)反滲透。

技術(shù)原理是在高于溶液滲透壓的作用下，對膜一側施加壓力，當壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì )向反方向滲透，將這些物質(zhì)和水分離開(kāi)來(lái)。在膜的低壓側得到的溶劑稱(chēng)為滲透液；高壓側得到濃縮的溶液稱(chēng)為濃縮液。

若用反滲透技術(shù)處理海水，在膜的低壓側得到淡水，在高壓側得到鹵水。就可以使反滲透壓力，達到分離、提取、純化和濃縮的目的。

反滲透是采用膜分離的水處理技術(shù)，屬于橫流過(guò)濾的物理方法。其優(yōu)點(diǎn)如下：

• 在室溫條件下，依靠水的壓力作為推動(dòng)力，運行費用較低；

• 無(wú)大量廢酸堿液排放，不污染環(huán)境；

• 系統簡(jiǎn)單，操作方便，自動(dòng)化程度高；

• 對原水水質(zhì)有較大的適應范圍，出水水質(zhì)穩定；

• 設備占地面積小，檢修維護工作量小。

RO水處理基本工藝

第一，一級一段處理工藝。液體進(jìn)入膜組件后，將純水與濃度液引出。相比于其他反滲透水處理工藝來(lái)說(shuō)，該工藝的整體流程更加便捷、操作簡(jiǎn)單，但是有著(zhù)較高的局限性，無(wú)法滿(mǎn)足更高的水質(zhì)要求。

第二，一級多段處理工藝。在一級一段處理工藝的基礎上，對液體進(jìn)行多步濃縮。相比于一級一段處理工藝來(lái)說(shuō)，該工藝的復雜性更高，可以滿(mǎn)足更高的水質(zhì)要求，實(shí)現水資源的循環(huán)利用。

第三，兩級一段處理工藝。在使用一級方法難以達到實(shí)際水質(zhì)要求的情況下，可以使用二級一段處理工藝。相比于上述兩種一級工藝來(lái)說(shuō)，二級一段處理工藝的使用可以延長(cháng)反滲透膜的應用年限，且不需要過(guò)多的人力操作，相應處理成本也有所降低。

RO在水處理中的應用

城市污水深度處理

在城市水污染深度處理中，反滲透技術(shù)可以促使污水回收率增高，應用比較廣泛。

不同材質(zhì)的反滲透膜所產(chǎn)生的水污染深度處理效果存在差異。通常來(lái)說(shuō)，在城市水污染深度處理中，在城市居民生活污水的處理達標后，對處理后水質(zhì)的要求更高( 例如進(jìn)行中水回用），此時(shí)，三醋酸纖維素中空纖維膜、螺旋卷式聚乙烯醇復合膜等能夠發(fā)揮出更好地效果。

相比于其他材質(zhì)的反滲透膜來(lái)說(shuō)，上述兩種材質(zhì)的反滲透膜對糞便大腸菌類(lèi)的截留率均達到100%、色度不高于1度 、滲透液在1mg/L~2mg/L 。同時(shí)，這兩種材質(zhì)的反滲透膜有著(zhù)更高的水通量，抗污染能力更強。

工業(yè)廢水處理

1）處理重金屬離子

將反滲透水處理技術(shù)應用于工業(yè)廢水處理中，效果也非常不錯，符合工業(yè)經(jīng)濟合理的總體設計原理，可以降低能耗和運行成本以及操作管理難度。

用于工業(yè)廢水處理的反滲透裝置一般是內壓管式或是卷式的組件，壓強一般穩定在218MPa 左右，在重金屬離子回收方面效果極佳。其中，基于內壓管式組件的反滲透裝置操作壓力穩定在217MPa，此時(shí)，鎳的回收率在99%以上、鎳的分離率在97.12%~97.17%的范圍內。

2）處理含油廢水

通常來(lái)說(shuō)，含油廢水中的油分主要以三種形式存在，包括乳化油、分散油、浮上油。相比較來(lái)說(shuō)，分散油、浮上油的處理方法較為簡(jiǎn)單，依托機械分離、沉淀、活性炭吸附處理后，即可促使相應油分的含量大幅降低。但是，對于乳化油來(lái)說(shuō)，其包含有機物，能夠發(fā)揮出表面活性劑的作用，且油分普遍以微米數量級大小的粒子存在，因此具備極高的穩定性，難以有效、迅速實(shí)現水油分離。

在反滲透水處理技術(shù)的支持下，可以在不破壞乳化液的情況下實(shí)現濃縮分離，隨后，對濃縮液展開(kāi)焚燒處理、對滲透液進(jìn)行回收利用或排放。

現階段，在含油廢水的處理中，出于是對最終處理效果、出水水質(zhì)的考量，普遍會(huì )將反滲透水處理技術(shù)與其他處理方法結合使用。例如，采用自配的DEMUL - B1作為破乳劑對高濃度的O/W型紡絲油劑廢水進(jìn)行破乳，然后以OSMONICS公司的SE反滲透膜對破乳后的水樣進(jìn)一步處理。結果表明：經(jīng)“破乳-反滲透”處理凈化后的水質(zhì)，其COD的去除率達到99.96%，含油量幾乎檢測不出。

淡化苦咸水

在淡化苦咸水的過(guò)程中，通過(guò)引入反滲透水處理技術(shù)，能夠有效地抑制咸水中包含的鎂離子、鈣離子等無(wú)機鹽離子，實(shí)現純凈水質(zhì)量的增強。

現階段，人們對純凈水的質(zhì)量要求提升，原有的處理方式(在咸水中加人阻垢劑)難以滿(mǎn)足人們的現實(shí)要求，引人反滲透水處理技術(shù)為必然選擇。

在使用反滲透裝置展開(kāi)苦咸水淡化操作中，需要定期測試SDI指數、嚴格控制回收率、關(guān)注膜組件之間的壓差、并實(shí)時(shí)測定產(chǎn)水量與脫鹽率的變化。實(shí)踐中，反滲透裝置的脫鹽率穩定在96%以上，淡化后的水質(zhì)符合我國生活飲用水標準。

如何處理RO膜污染

膜污染是指與膜接觸的料液中微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜發(fā)生物理、化學(xué)作用或因濃差極化使某些溶質(zhì)在膜表面濃度超過(guò)其溶解度及機械作用而引起的在膜面或膜孔內吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜通量與分離特性明顯下降的不可逆變化現象。

微生物污染

1）形成原因

微生物污染是指微生物在膜-水界面上積累，從而影響系統性能的現象。

這些微生物以反滲透膜為載體借助反滲透濃水段的營(yíng)養鹽而繁殖生長(cháng)，在反滲透膜表面形成生物膜層，導致反滲透系統進(jìn)出水間壓差迅速增大，產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降，同時(shí)污染產(chǎn)品水。

微生物組成的生物膜可直接（通過(guò)酶作用）或間接（通過(guò)局部pH或還原電勢作用）降解膜聚合物或其他反滲透單元組件，造成膜壽命縮短，使膜結構的完整性遭到破壞，甚至造成重大系統故障。

2）控制方法

生物污染可通過(guò)對進(jìn)水進(jìn)行連續或間歇的殺菌消毒來(lái)控制。對采自地表和淺層地下的原水應設置殺菌加藥裝置，投加氯類(lèi)殺菌劑，投加量一般以進(jìn)水余氯含量＞1mg／L為準。

化學(xué)污染

1）形成原因

常見(jiàn)的化學(xué)污染是膜元件內沉積碳酸鹽垢，多數情況下是誤操作，阻垢劑加藥系統不完善，運行過(guò)程中阻垢劑加藥中斷等。若沒(méi)有及時(shí)發(fā)現，在幾天的時(shí)間內就會(huì )出現運行壓力增高、壓差增大、產(chǎn)水率下降的現象，若所選用的阻垢劑與水質(zhì)不匹配或加藥量不足也會(huì )發(fā)生膜元件內結垢的現象，較輕的膜元件內結垢可通過(guò)化學(xué)清洗恢復其功能，嚴重時(shí)也會(huì )造成部分污染嚴重的膜元件報廢。

2）控制方法

防止膜元件內結垢，首先選好適合系統水源水質(zhì)的反滲透阻垢劑，并確定最佳加藥量。其次加強對加藥系統的監控，密切關(guān)注運行參數的細微變，發(fā)現異常及時(shí)查找原因。另外，水中Fe3+含量高的原因多數是管路系統帶來(lái)，因此，系統管路包括水源管路盡可能采用鋼襯塑管路，以減少Fe3+含量。

懸浮顆粒物和膠體污染

1）形成原因

懸浮顆粒和膠體是污堵反滲透膜的主要物質(zhì)，也是造成出水SDI（污泥密度指數）超標的主要原因。

由于水源及地域的不同，懸浮顆粒和膠體的成分也有較大的差異。通常沒(méi)有受污染的地表水和淺層地下水的主要成分為：細菌、粘土、膠體硅、鐵氧化物、腐殖酸產(chǎn)物以及預處理系統中人為過(guò)量投入的絮凝劑、助凝劑（如鐵鹽、鋁鹽等）等。

另外，原水中帶正電荷的聚合物與反滲透系統中帶負電的阻垢劑結合而形成沉淀，也是此類(lèi)污染的成因之一。

2）控制方法

原水中懸浮物含量＞70mg/L時(shí)，通常采用混凝、澄清、過(guò)濾的預處理方法；原水中懸浮物含量＜70mg/L時(shí)，通常采用混凝過(guò)濾的預處理方法；原水中懸浮物含量＜10mg/L時(shí)，通常采用直接過(guò)濾的預處理方法。

此外，微濾或超濾是近期興起的膜處理濁度及非溶解有機物的有效方式，能去除全部的懸浮物、細菌、大部分膠體和非溶解有機物，是較為理想的反滲透系統預處理工藝。

RO應用時(shí)注意事項

反滲透技術(shù)在水處理應用過(guò)程中，應對污水進(jìn)行必要的過(guò)濾。過(guò)濾工作是反滲透技術(shù)發(fā)揮作用的基礎，要對過(guò)濾過(guò)程進(jìn)行嚴格控制，避免雜質(zhì)混在水中進(jìn)入反滲透系統，以保護好滲透膜和設備，提高出水量，降低腐蝕的可能性。

要對反滲透裝置進(jìn)行定期的沖洗，特別是對于垢質(zhì)進(jìn)行清潔，維持半透膜的良好性能，延長(cháng)裝置的使用年限。

反滲透裝置在不使用時(shí)，會(huì )受?chē)e污水的影響，從而滋生微生物，因此，在裝置的停運期間，需要對其進(jìn)行沖洗和消毒，并且對停運期間的溫度進(jìn)行良好的設置，以保護反滲透膜。

操作人員應嚴格遵守操作程序和操作規范，不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，在裝置使用前應認真檢查，避免因為操作人員的失誤給裝置帶來(lái)?yè)p害，保證裝置能夠正常運營(yíng)，順利開(kāi)展污水處理工作。