科爾特RO反滲透膜

將海水加壓，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處理掉，此即往後逆滲透法（REVERSE OSMOSIS簡稱R.O）的基本理論架構

基本介紹

• 中文名：科爾特RO反滲透膜
• 外文名： reverse osmosis membrane
• 時間：1950年
• 國家：美國

反滲透膜定義

RO（縮寫）=reverse osmosis=反滲透

反滲透膜 英文名稱： reverse osmosis membrane

什麼叫反滲透

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，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，此即往後逆滲透法（REVERSE　OSMOSIS簡稱R.O）的基本理論架構；並在1953年由University of Florida套用于海水淡化去除鹽份設備。

1960年經美國聯邦政府項目支助美國U.C.L.A大學醫學院教授Dr.S.Sidney Lode配合Dr.S.Sourirajan博士著手研究逆滲透膜，一年約投入四億美元經費研究，以運用於航天員使用，使太空般不用運載大量的飲用水升空，直到1960年後投入研究工作的學者、專家越來越多，使之參與量更加精進，從面解決了人類飲用水的難題。

反滲透的基本工作原理

運用特製的增壓水泵，將原水加至一定的壓力，使原水在壓力的作用下滲透過孔徑只有0.0001um的反滲透膜，反滲透設施關鍵有兩個

1、一個有選擇性的膜，我們稱之為半透膜

2、是一定的壓力。

目前，較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。

科爾特RO反滲透膜

科爾特RO反滲透膜原件是科爾特公司和日本東麗公司共同研製開發的用於自來水（或達到生活飲用水水質標準的原水）的脫鹽的超低壓芳香族聚醯胺複合膜原件。其脫鹽率可達到97%（家用），99%—99.7%（工業用）而且出水水質高，經濟實用性強。過濾精度達萬分之一微米，全面濾除水中有害物質，保留水分子和溶解氧。

反滲透膜的機能

　電排斥機能：

半透膜表面的電性可以將溶於水中的正負帶電離子排斥開，使不帶電的水分子在壓力作用下透過。

超微過濾機能：

半透膜中有眾多的直徑為0.0001微米微孔以便水分子通過。這些微孔與水分子的直徑相當。最小的細菌和病毒的直徑分別是0.2和0.02微米。殺蟲劑666的直徑約為0.0015微米。鹽類在水中是以水合離子形式存在的，而這些水合離子的體積一般比水分子大10-25倍。

自我清洗機能：

半透膜在淨水過程中將污染物全部留在被排除的濃水中，以實現自我清洗機能，淨水器件的壽命也更長。

反滲透設備純淨水產量與源水的溫度和鹽度有關。一般地說，溫度每下降1°C，產率下降3-4%，鹽度每增加100ppm，產率下降0.5-1%。

反滲透技術的優點

　1、連續運行，產水水質穩定

2、無須用酸鹼再生，不會因再生而停機，節省了反衝和清洗用水

3、以高產率產生超純水（產率可以高達95%）

4、無再生污水，不須污水處理設施

5、套用於預除鹽處理，能使離子交換樹脂的負荷減輕鬆90%以上，樹脂的再生劑用量也可減少90%

6、使用安全可靠，避免工人接觸酸鹼

7、減低運行及維修成本

8、安裝簡單、安裝費用低廉

衡量反滲透膜性能的主要指標

脫鹽率和透鹽率

脫鹽率——通過反滲透膜從系統進水中去除可溶性雜質濃

度的百分比

脫鹽率=(1－產水含鹽量/進水含鹽量)×100%

透鹽率——進水中可溶性雜質透過膜的百分比。

透鹽率=100%－脫鹽率

反滲透膜元件的脫鹽率在其製造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決於反滲透膜元件表面超薄脫鹽層的緻密度，脫鹽層越緻密脫鹽率越高，同時產水量越低。反滲透對不同物質的脫除率主要由物質的結構和分子量決定，淨來反滲透膜元件對高價離子及複雜單價離子的脫除率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫除率稍低，但也超過了98%；對分子量大於100的有機物脫除率也可達到98%。

影響反滲透膜性能的因素

進水壓力

進水壓力本身並不會影響鹽透過量，但是進水壓力升高使得驅動反滲透的淨壓力升高，使得產水量加大，同時鹽透過量幾乎不變，增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時，由於過高的回收率，加大了濃差極化，又會導致鹽透過量增加，抵消了增加的產水量，使得脫鹽率不再增加。

進水溫度

反滲透膜產水電導對進水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加，水通量也線性的增加，進水水溫每升高1℃，產水通量就增加2.5%～3.0%；其原因在於透過膜的水分子粘度下降、擴散性能增強。進水水溫的升高同樣會導致透鹽率的增加和脫鹽率的下降，這主要是因為鹽分透過膜的擴散速度會因溫度的提高而加快。

進水pH值

進水pH值對產水量幾乎沒有影響；而對脫鹽率有較大影響。由於水中溶解的CO2受pH值影響較大，pH值低時以氣態CO2形式存在，容易透過反滲透膜，所以pH低時脫鹽率也較低，隨pH升高，氣態CO2轉化為HCO－3和CO2－3離子，脫鹽率也逐漸上升，在pH7.5～8.5間，脫鹽率達到最高。

進水鹽濃度

滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函式，含鹽量越高滲透壓也增加，進水壓力不變的情況下，淨壓力將減小，產水量降低。透鹽率正比於膜正反兩側鹽濃度差，進水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導致脫鹽率下降。

懸浮物

水中的懸浮物就是指在水濾過的同時，在過濾材料表面殘留下的物質，以粒子成分為主體。懸浮物含量高會導致反滲透和納濾系統很快發生嚴重堵塞，影響系統的產水量和產水水質。

反滲透膜的保養

　良好的保養，有助於延長膜的使用壽命。

新的膜元件通常浸潤1%NaHSO3和18%的甘油水溶液後貯存在密封的塑膠袋中。在塑膠袋不破的情況下，貯存1年左右，也不會影響反滲透膜壽命和性能。當塑膠袋開口後，應儘快使用，以免因NaHSO3在空氣中氧化,對元件產生不良影響，因此膜應儘量在使用前開封。