超能芯

淨來“超能芯”是淨來牌淨水機各系列產品核心技術的總稱，它包含了現今淨水公司掌握的各項先進的水處理技術：KDF、GAC、UF、RO等以及與之相關的各種控制系統。它是淨來公司“家庭飲用水五星淨化中心”的核心驅動器，為實現家庭飲用水淨化中心的超能化運行，保證整個系統的高標準運作提供動力和保障，它是一個包容性的概念，今後淨來掌握的一切先進水處理技術都將豐富超能芯的內涵。

基本介紹

• 中文名：超能芯
• 行業：淨水機各系列產品

KDF銅鋅合金濾料

一、什麼是KDF

KDF是一種高純度的銅鋅合金，是美國Don HesKett博士在1984年發明的一種新型的水過濾介質。其淨水原理是利用氧化還原反應，KDF介質與污染物進行電子交換，把許多污染物質變成無害物質。KDF顆粒在去除水中氯和水溶性重金屬方面更有效。能有效去除水中氯、有機化合物、重金屬、防止致癌物質三鹵甲烷的產生，產水安全、可直接生飲。

二、KDF的作用及作用機理

KDF是高純度的銅/鋅合金顆粒，它通過微電化學氧化-還原反應（Redox）進行水處理工作，在與水接觸時，合金中的兩種金屬在亞微觀尺度上構成無數小的原電池系統，這種材料在水中具有強大的反應能力和極快的反應速度，可以清除水中高達99%的氯和水中溶解的鉛、汞、鎳、鉻等金屬離子和化合物。對抑制細菌、真菌、污垢、水藻的滋生效果卓著。被用於預處理、主處理與廢水處理設備。KDF完善或取代現有技術，可大輻度延長了系統壽命，減少了重金屬、微生物、污垢，降低了總費用，減化系統維護。

(1) 去除強氧化劑(余氯)

KDF具有強大的還原能力，能去除水中的各種強氧化劑，對余氯特別有效。KDF是由銅、鋅二種不同的金屬組成的，與水接觸時，合金中電位正的銅成為陰極，而電位負的鋅是陽極，構成原電池。鋅陽極在反應中失去了電子，生成鋅離子進入溶液，銅陰極上發生游離氯的還原反應，而不會發生金屬銅的溶解，水和余氯成為最後的電子接受者，同時生成氫離子、氫氧根離子和氯離子總反應式如下：

Zn+HClO+H2O+2e Zn2++Cl－+H++2OH-

水中其他的氧化劑，如臭氧、溴、碘等與KDF接觸後也能發生類似的氧化還原反應。

(2) 去除重金屬

KDF處理介質可以去除水中的多種重金屬離子，如鉛、汞、銅、鎳、鎘、砷、銻、鋁和其他許多可溶性重金屬離子，它們的去除是通過置換反應和物理和化學吸附反應來完成的。KDF去除重金屬離子的機理如下：金屬離子吸附於KDF處理介質的表面並與KDF中的鋅發生置換反應，生成的金屬或吸附在KDF表面，或進入KDF晶格中，從而使有毒重金屬污染物結合在KDF上。例如，水中溶解的鉛離子還原成不溶性的鉛原子，並吸附於KDF介質的表面,汞離子與KDF也發生類似的反應，X射線衍射研究發現汞的去除是形成了銅－汞合金。KDF處理重金屬離子的化學反應式如下：

Zn/Cu/Zn+Pb2+ →Zn/Cu/Pb+Zn2+

Zn/Cu/Zn+Hg2+→Zn/Cu/Hg+Zn2+

金屬離子在水的PH升高時水解形成金屬氫氧化物沉澱，也能去除金屬離子。

(3) 去除硫化氫

在套用膜法進行水處理時，如果選用地下水作水源，水中可能存在硫化氫，硫化氫如被氧化成硫磺就會污染濾膜表面，KDF過濾介質有去除硫化氫的功能，生成的硫化銅不溶於水，可在KDF介質反衝洗時去除，化學反應式如下：

(4) 減少懸浮固體

KDF處理介質的顆粒平均尺寸大約為60目，最小的顆粒約110目，也能起到物理過濾去除懸浮物質的作用，通常KDF過濾介質能夠有效地去除直徑小於至50μm的顆粒。

由鋼鐵材料製成的輸水管件腐蝕時，鐵氧化形成FeO膠體，FeO與KDF接觸，也可以發生氧化還原反應，FeO最終形成Fe2O3固體沉澱在KDF表面，可用反衝洗方法將它們去除，化學反應式如下：

Zn + FeO = ZnO + Fe

2Fe + 3O2=2Fe2O3

(5) 減少礦物質結垢

KDF處理介質對碳酸鈣垢的作用有兩上方面。

① 一方面，根據PH、二氧化碳濃度和碳酸鈣溶解度之間的關係，當二氧化碳從溶液中除去時，PH值升高，因而使碳酸鈣的溶解度降低。KDF通過電化學反應也使水的PH值升高，降低碳酸鈣的溶解度，結果使碳酸鈣垢容易析出。

② 另一方面，由於KDF處理介質中鋅離子的溶出，水中的鋅離子含量有所增加，水中鋅離子的存在能改變垢的晶體生長機理，使水中的碳酸鈣垢以文石的結晶形態產生沉澱，在容器的器壁上形成軟垢，而不是結晶為方解石型的硬垢。曾有人研究過水中雜質存在對方解石結晶生長的影響，研究發現，即使鋅離子的濃度很低時，也能阻止方解石結晶的形成。

通過試驗可以進一步證明，KDF處理介質防止礦物硬垢的形成和積累，主要是阻止方解石形態碳酸鈣的結晶。採用掃描電子顯微鏡和X射線衍射進行結晶學研究證明，未經KDF處理的水中產生的硬垢是一些相對大的、具有規則形態的針狀鈣鹽和鎂鹽的結晶，這些鹽類質地堅硬、溶解度低、具有網狀結構，是玻璃石灰石垢，經過KDF處理介質的水中結成的垢，從根本上改變了碳酸鈣（鎂）結晶的形態，垢形相對變小，外觀平坦呈圓形、顆粒形和棒形，都是由不堅硬的粉狀成分組成的，這些成分不會粘附於金屬、塑膠或陶瓷的表面，很容易用物理過濾方法將它們除去。

(6) 抑制微生物繁殖

KDF處理介質不是通過一種機理、而是幾種機理控制微生物的生長繁殖，通過每一種的單獨作用或協同作用來達到抑制微生物的作用。主要機理包括：氧化還原電位的變化，氫氧根離子和過氧化氫的形成，介質中鋅的溶出等。在一般情況下，KDF處理介質作為反滲透膜的預處理手段時，能夠抑制細菌、藻類等微生物的繁殖，從而防止了微生物對膜的破壞。

① 氧化還原電位的變化

水通過KDF處理介質時，其氧化還原電位從+200mV變化到－500mV，在一般情況下，各種類型的微生物只能在特定的氧化還原電位下生長，電位的大幅度變化，能破壞細菌的細胞，從而控制了微生物的生長。但是，水的氧化還原電位變化很小，用KDF控制細菌，必須使細菌與KDF直接接觸，KDF對細菌的抑制作用主要發生於KDF與水接觸面上，所以僅靠氧化還原電位的變化並不能完全控制微生物。

② 氫氧根離子和過氧化氫

在KDF將二價鐵氧化到三價鐵的過程中會產生氫氧根離子和過氧化氫，這就可以抑制那些在低氧化電位時尚能存活，但對氫離子和過氧化氫敏感的微生物，但是氫氧根離子和過氧化氫的壽命短，只是在過濾過程中具有高的反應活性，對微生物的抑制效果比較明顯，在流出水中的殘餘效應比較小。

③ 鋅離子對微生物的控制

KDF處理介質中釋放出來的鋅對微生物有明顯的控制作用，鋅能阻止酶的合成，從而影響有機體的正常生長，達到抑制微生物繁殖的目的.另外，KDF介質通過阻止葉綠素合成而控制藻類生長，鋅離子的存在從本質上降低了有機體從光合作用生產食物的能力，這將顯著影響細菌的生長。

三、KDF的可套用範圍

KDF可廣泛套用於預處理、主處理與廢水處理設備中。它們多與活性碳顆粒過濾器，碳塊或管內過濾器共同使用，也可單獨使用。

用KDF介質進行水的預處理是一種簡單、低耗的方法。對於微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳，KDF介質能夠保護這些昂貴易損的水處理組件不受氯、微生物、結垢影響。此外，KDF介質能去除高達98%的重金屬，如Pb、Cd、Ce、Ag、Ar、Al、Se、Cu、Hg，另外，藉助沉澱在KDF介質上發生的氧化還原反應還可以降低水中碳酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽。

影響膜分離工藝效率的主要問題是各種污染物在膜表面的沉積，造成膜表面孔的堵塞，這已是無可爭議的事實。KDF介質與微濾、超濾、反滲透膜、離子交換樹脂、顆粒狀活性碳相比，在提高水處理效率和持續保持高效方面具有更多的優勢，消耗更低。

1、 除市政飲用水中的余氯

KDF處理介質正日益被用來替代或與活性碳過濾器聯合使用，去除市政自來水中的余氯（可高達99%），其主要特點是使用壽命長。進行KDF介質預處理可延長顆粒活性炭的使用壽命，並保護活性炭層（床）免受細菌污染。使碳的去污能力提升到原來的15倍，並且KDF使更小型的碳過濾器的使用成為可能，從而降低了使用成本。

2、 護反滲透裝置

反滲透膜很容易受氯腐蝕。KDF介質可代替活性炭處理以保護反滲透（RO）免受氯氣、細菌污染。活性炭過濾器也可有效地去除余氯，但是由於活性炭在高氯水中會很快吸附飽和，所以在操作時必須嚴格控制水中氯氣的濃度，而且活性炭過濾床容易孳生細菌。KDF處理介質除氯率高。有抑制微生物繁殖的作用，因而可為反滲透膜提供了穩定、長期的保護。

3、 製冷卻水中細菌及藻類的繁殖、減少結垢

冷卻塔及水冷式熱交換器中的水常被加溫並曝於空氣——因而成為細菌、藻類繁殖的絕好溫床（例如LEGIONELLA（軍團菌）可得自冷卻塔）。傳統化學方法通過投加藥劑控制冷卻塔中藻類及細菌生長、其費用昂貴，後續污水處理成本也高。KDF處理介質處理冷卻水成本低，可有效控制藻類及細菌生長，不使用對環境有害的化學物質。另外，經KDF介質處理後的水可減少硬水垢的生成。

4、 DF處理介質與其它淨水系統

KDF介質可以控制顆粒活性碳層或活性碳濾芯內細菌、藻類和繁殖。當活性碳與KDF處理介質一起使用時，活性碳去除有機雜質及余氯的能力增強。

KDF處理介質也可以代替滲銀活性炭。從而降低成本。也避免了滲銀活性炭銀的毒性造成的潛在危險。

5、 除有害重金屬及其他可溶性重金屬離子

KDF介質，可單獨用來從水中除去鉛、汞、砷等有害重金屬以達到滿足飲用水的要求。以除砷為例，美國《水工業》雜誌1994年第4期報導，當進水含砷量為5mg/l，KDF過濾處理後水中含砷量為0.01mg/l，去除率達99.7%。在套用KDF除砷時，毋須投加藥劑，所需設備也較簡單，僅需配備一台KDF過濾器，處理過程也十分迅速，其過濾速度是一般採用石英砂的機械過濾器的三倍，因而設備占地面積也較小。

四、KDF的其他優點

1、KDF處理介質的高壽命

所有的水處理介質都具有一個有效期。矽砂（SiO2）無疑是壽命最長的過濾介質，其次就是使用KDF處理介質。有兩種情況會降低KDF的使用壽命，每一種都有很長的時間。第一種是水中余氯的含量比鋅的溶解量要大得多時，余氯濃度為0.55ppm的市政自來水通過KDF僅產生0.25ppm的鋅，除去10ppm的氯，其鋅的含量也不會超標。第二種是KDF的物理降解，如腐蝕、磨擦或消耗，但是物理作用對KDF使用壽命影響很小，據保守估計使用壽命在10年以上。

2、提供高質量家庭用水

天然無毒的高純銅鋅合金KDF減少了飲用水與其它家庭用水中的細菌、重金屬、氯及其它有害成份，使用戶看不到氯的影響，如片狀皮膚乾燥、頭髮粗糙、浴缸蓬頭中的青苔、綠藻的減少，從而得到口感更好，雜味更少的水質。

五、總結

KDF已經在國外水處理行業中得到普遍使用，但國內企業套用較少，KDF在我公司自有產品中使用，有良好的使用效果，從國內外用戶反饋來看，也達到了國外同類產品的水平。

“超能芯”GAC

一、什麼是GAC？

GAC即顆粒活性炭，它是含碳材料在活化爐中，在高溫和一定壓力下通過熱解作用轉換生成的。在此活化過程中，巨大的表面積和複雜的孔隙結構逐漸形成，而所謂的吸附過程正是在這些孔隙中和表面上進行的。它的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機材料，如煤、木材、果殼等。而由椰殼燒結而成的碳具有最好的穩定性、孔的分布及其表面積都較其他種類的碳效果好，這些特性使得它在水處理上有更良好的表現。

淨來牌淨水機所採用的即是這種椰殼活性炭。根據IUPAC的定義，活性炭的孔隙的半徑大小可分為：

大孔 半徑>20 000nm

過渡孔 半徑150 ～20 000nm

微孔 半徑< 150nm

活性炭的表面積主要是由微孔提供的，微孔的孔隙容積一般為0.25～0.9vml/g, 孔隙數量約為1020個/g，全部微孔表面積約為500～1500m2/g,通常以BET法計算。

二、活性炭的分類

（一）活性炭從外觀上分為兩種：

粉狀活性炭: 粒度在1-150微米之間

粒狀活性炭: 有不定型顆粒狀和擠壓成型柱狀顆粒兩種，粒度在0.5-4mm之間.

（二）從製作材料上可分為以下三種形態

1、顆粒活性炭

較為常用，多用本質、煤質、果殼（核）等含碳物質通過化學法或物理活化法製成。它有非常多的微孔和比表面積，因而具有很強的吸附能力，能有效地吸附水中的有機污染物。此外在活化過程中，活性碳表面的非結晶部位形成一些含氧官能團，這些基團使活性碳具有化學吸附和催化氧化、還原性能，能有效去除水中一些金屬離子。

2、滲銀活性碳

將活性炭和銀結合在一起，不僅對水中有機污染物有吸附作用，還具有殺菌作用，而且在活性炭內不會滋長細菌，解決了淨水器出水有時出現亞硝酸鹽含量高的問題。當水通過滲銀活性碳時，銀離子就會慢慢釋放出來，起到消毒殺菌作用。由於活性炭對除去水中色、嗅、氯、鐵、砷、汞，氰化物、酚等具有較好效果，除菌效果90%以上，因此被套用小型淨水器中。

3、纖維活性炭

有機炭纖維經活化處理後形成的一種新型吸附材料，具有發達的微孔結構，巨大的比表面積，以及眾多的官能團。國外在採用纖維活性炭進行溶劑回收，氣體淨化等方面已取得了顯著的成就；在水處理套用方面也做了大量的研究工作。

三、活性炭是如何發揮作用的？

活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。

物理吸附主要發生在活性炭去除液相和氣相中雜質的過程中。活性炭的多孔結構提供了大量的表面積，從而使其非常容易達到吸收收集雜質的目的。就象磁力一樣，所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以產生強大的引力，從而達到將介質中的雜質吸引到孔徑中的目的。必須指出的是，這些被吸附的雜質的分子直徑必須是要小於活性炭的孔徑，這樣才可可能保證雜質被吸收到孔徑中。這也就是為什麼我們通過不斷地改變原材料和活化條件來創造具有不同的孔徑結構的活性炭，從而適用於各種雜質吸收的套用。

除了物理吸附之外，化學反應也經常發生在活性炭的表面。活性炭不僅含碳，而且在其表面含有少量的化學結合、功能團形式的氧和氫，例如羧基、羥基、酚類、內脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡合物可以與被吸附的物質發生化學反應，從而與被吸附物質結合聚集到活性炭的表面。取一個典型的例子：水處理過程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發生反應使亞氯酸鹽變成氯離子形式，從而達到去除水中亞氯酸鹽的目的，使水不再有令人反感的味道和氣味。

UF超濾

一、什麼是UF

UF即超濾，21世紀高新技術之一，它是以壓力為推動力，利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程，孔徑為0.01微米。

二、超濾膜的發展

起源於是1748年，Schmidt用棉花膠膜或璐膜分濾溶液，當施加一定壓力時，溶液（水）透過膜，而蛋白質、膠體等物質則被截留下來，其過濾精度遠遠超過濾紙，於是他提出超濾一語；

1896年，Martin制出了第一張人工超濾膜；

20世紀60年代，分子量級概念的提出，是現代超濾的開始；

70年代和80年代是高速發展期，90年代以後開始趨於成熟。

我國對該項技術研究較晚，70年代尚處於研究期限，80年代末，才進入工業化生產和套用階段，是國家“七.五”和“八.五” 重點科技攻關項目。

三、超濾膜的分類：

1、根據樣式主要分為卷式，板框式，管式和中空纖維式。其中，中空纖維式國內套用最為廣泛的一種，其典型特點為沒有膜的支撐物，是靠纖維管的本身強度來承受工作壓壓力的。

2、據膜的緻密層是在中空纖維的內表面或者外表面，雙分為內壓式和外壓式。如今套用的為清一色全為外壓式。主要優點為單位容積內裝填的有有效膜面積大，且占地面積小。

一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜，毛細管式超濾膜因內徑較大，不易被大顆粒物質堵塞。

按進水方式的不同，超濾膜又分為內壓式和外壓式兩種：

1）.內壓式：即原液先進入中空絲內部，經壓力差驅動，沿徑向由內向外滲透過中空纖維成為透過液，濃縮液則留在中空死的內部，由另一端流出，其流向參見下圖所示

內壓式中空纖維超濾膜

2）.外壓式中空纖維超濾膜則是原液經壓力差沿徑向由外向內滲透過中空纖維成為透過液，而截留的物質則匯集在中空絲的外部，其流向見圖所示：

外壓式中空纖維超濾膜

四、超濾膜技術過濾原理及性能特點

超濾是一種與膜孔徑大小相關的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的淨化、分離和濃縮的目的。

2.1.1超濾膜的制水流程

自來水先進入超濾膜管內，在水壓差的作用下，膜表面上密布的許多0.01微米的微孔只允許水分子、有益礦物質和微量元素透過，成為淨化水。而細菌、鐵鏽、膠體、泥沙、懸浮物、大分子有機物等有害物質則被截留在超濾膜管內，在超濾膜進行沖洗時排出。2.1.2超濾膜的沖洗流程

超濾膜使用一段時間後，被截留下來的細菌、鐵鏽、膠體、懸浮物、大分子有機物等有害物質會依附在超濾膜的內表面，使超濾膜的產水量逐漸下降，尤其是自來水質污染嚴重時，更易引起超濾膜的堵塞，定期對超濾膜進行沖洗可有效恢復膜的產水量。

2.2超濾芯

將成束的超濾膜絲經過澆鑄工藝後製成如下圖所示的超濾芯，濾芯由ABS 外殼、外殼兩端的環氧封頭和成束的超濾膜絲三部分組成。環氧封頭填充了膜絲之間的空隙，形成原液與透過液之間的隔離，原液首先進入超濾膜孔內，經超濾膜過濾後成為透過夜，防止了原液不經過濾直接進入到透過液中。

超濾芯示意圖2.3超濾膜芯膜絲總面積的計算：

在單位膜絲面積產水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產水量越多，其計算公式為：

S內=∏dL×n

S外=∏DL×n

其中：S內膜絲總內表面積，d為超濾膜絲的內徑；

S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑；

L為超濾膜絲的長度；

n為超濾膜絲的根數。

單根膜絲尺寸圖

五、超濾膜的性能表征

超濾膜的性能通常是指膜的物化性能和分離透過性能，物化性能主要包括膜的機械強度、耐化學藥品、耐熱溫度範圍和適用PH值範圍等，分離透過性能主要指膜的水通量和切割分子量及截留率。

六、影響超濾膜產水量因素

1、溫度對產水量的影響：溫度升高水分子的活性增強，粘滯性減小，故產水量增加。反之則產水量減少，因此即使是同一超濾系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的。

2、操作壓力對產水量的影響：在低壓段時超濾膜的產水量與壓力成正比關係，即產水量隨著壓力升高隨著增加，但當壓力值超過0.3MPa時，外壓式超濾膜即使壓力再升高，其產水量的增加也很小，主要是由於在高壓下超濾膜被壓密而增大透水阻力所致。

3、進水濁度對產水量的影響：進水濁度越大時，超濾膜的產水量越少，而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞。

4、流速對產水量的影響：流速的變化對產水量的影響不像溫度和壓力那樣明顯，流速太慢容易導致超濾膜堵塞，太快則影響產水量。

七、超濾膜的化學清洗

污染物類型	常見的污染物質	化學清洗配方
無機物	碳酸鈣、鐵鹽和無機膠體	PH=2的檸檬酸、鹽酸或草酸溶液
硫酸鋇、硫酸鈣等難溶性無機鹽	1%左右的EDTA（乙二胺四乙酸二鈉）溶液
有機物	脂肪、腐質酸、有機膠體等	PH=12的氫氧化鈉溶液
油脂及其他難洗淨的有機污染物	0.1%-0.5%的十二烷基硫酸鈉、Triton X-100等
蛋白質、澱粉、油、多糖等	0.5%-1.5%的蛋白酶、澱粉酶等
微生物	細菌、病毒等	1%左右的雙氧水或500-1000mg/l的次氯酸鈉溶液

八、超濾膜的工藝參數、性能特點及過濾效果

1、基本工藝參數

毛細管式中空纖維膜；

切割分子量為10萬道爾頓（約0.01微米）。

超濾膜絲內徑0.9mm，外徑1.6mm；

具有良好的機械性能和耐熱、耐化學性能以及較強的抗污染能力；

2、性能特點

a. 過濾精度高：能有效濾除水中99.99%的膠體、細菌、懸浮物等有害物質；

b. 產水量大：親水性好，產水量大；

c. 膜絲強度好：採用雙層澆鑄，膜絲強度好，不容易斷絲；

d. 適用PH值範圍廣：適用範圍為1-13，不易受酸鹼的化學腐蝕；

3、超濾膜過濾效果

水中的成分	濾除效果
懸浮物，微粒>2µm	100%
污染密度指數（SDI ）	出水<1
病原體	>99.99%
濁度	出水<0.5NTU
TOC去除率（總有機碳）	25%（近似值，具體由有機物來源決定）
膠體矽、膠體鐵、膠體鋁	>99.0%
微生物	99.999%

九、超濾膜技術的套用與前景

超濾膜分離技術作為二十一世紀高新技術之一，以其常溫、低壓操作、無相變、能耗低等顯著特點成為一種分離過程的標準，在歐美等已開發國家和地區得到了廣泛的使用。國家科委對超濾膜分離技術的開發也非常重視，將超濾膜分離技術作為國家“七.五”和“八.五”的重點科技攻關項目，投入大量的資金和人力，開展專項科技攻關項目，使我國的超濾技術水平迅速提高。在《“十五”國家火炬計畫重點支持的技術領域》中將超濾膜技術列為火炬計畫重點支持的六大高新技術領域中重點鼓勵發展的產業，進一步推進了國內超濾膜技術的發展和套用。

隨著制膜技術的發展和生產規模化，超濾膜性能更加穩定，成本大為降低，如今在飲用水淨化、工業用水處理、飲料、生物、食品、醫藥、環保等許多方面已得到廣泛套用。

RO逆滲透

一、什麼是RO

RO即反滲透，是一種水處理技術，亦稱逆滲透。它是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過反滲透膜分離出來。因為它和自然滲透的方向相反，故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓，就可以使大於滲透壓的反滲透法達到分離、提取、純化和濃縮的目的。常溫條件下，可以對溶質和水進行分離或濃縮，因而能耗低、雜質去除範圍廣，可去除無機鹽和各類有機物雜質，有較高的水回用率。反滲透膜孔徑很小，僅有萬分之一微米，它能去除濾液中的離子範圍和分子量很小的有機物，如細菌、病毒、熱源等。廣泛用於海水淡化、電子、生物醫藥用純水、純淨水、蒸餾水製備、酒類製造及降硬度水、化工工藝的濃縮、分離、提純及配水、鍋爐補給除鹽軟水、造紙、電鍍、印染等行業用水及廢水處理。

二、反滲透技術的發展

從1950年美國弗羅里達大學的Reid和Hassler等人提出了反滲透海水淡化；

反滲透水處理技術的發展使之在所有水的淡化方式中占有領先地位，如今全世界範圍內的反滲透裝置容量每天已超過1200萬/噸，20世紀90年代以來，每年仍在以20%的速度遞增。反滲透除在苦鹹水、海水淡化中使用外，還廣泛用於純水製備、廢水處理及飲水、飲料和化工產品的濃縮、回收工藝等多種領域。

我國從20世紀60年代中期開始研製反滲透膜，與國外相距不遠，但由於原材料及基礎工業條件限制，生產的膜元件性能偏低，生產的成本高。

飲用水處理的套用有很大發展。國外超大型反滲透或納濾裝置多用於城市供水系統。國內在飲用水用途方面的反滲透裝置還都是每小時數十噸以下的中小規模。隨著經濟的發展，城市社區、賓館、飯店和家庭已出現反滲透供水系統，預計這一領域的套用將有飛速的發展。

三、反滲透膜結構圖示

四、反滲透處理工藝圖示

按分離物質大小分類的分離膜：五、反滲透處理的優點

反滲透水處理技術基本屬於物理方法，它藉助物理化學過程，在許多方面具有傳統的水處理方法所沒有的優點：

1、反滲透是在室溫條件下，採用無相變的物理方法使水得以淡化、純化。

2、水的處理僅依靠壓力作為推動力，其能耗在許多處理方法中最低。

3、不用大量的化學藥劑和酸、鹼再生處理。

4、無化學廢液及廢酸、鹼排放、無廢酸、鹼的中和處理過程，無環境污染。

5、系統簡單，操作方便，產品水質穩定，可以取得較高的純水。

6、適用於較大範圍的原水水質，既適用於苦鹹水、海水及污水的處理，又適用於低含鹽量的淡水處理。

7、設備占地面積小，需要的空間少。

8、運行維護和設備維修量極低。

反滲透用於許多純水使用部門均有明顯的優勢，更具有常規的離子交換處理方式難以比擬的優異特色，如：

脫出水中二氧化矽效果好，除去率可達99.5%，避免了天然水中矽給離子交換樹脂帶來的再生困難、運行周期短的影響。

1、脫除水中有機物及膠體物質，脫除率可達95%。

2、反滲透水處理系統可連續產水，無運行中停止再生等操作。

為保證各品牌反滲透膜的進水要求，反滲透膜進水必須進行膜前的標準處理。預處理作為膜進水前的標準處理，主要為保護膜的正常工作壓力、產水量、膜壽命而設定，預處理的目的是去除水中各種懸浮物、膠體以及達到後續反滲透水處理設備裝置進水要求。

六、影響反滲透膜性能的因素：

影響反滲透膜性能的因素有壓力、溫度、回收率、進水含鹽量和PH值等。它們的關係如下表：

增加	產水量	透鹽率
有效壓力
溫度
回收率
進水含鹽量

表示增加 表示降低