反渗透纯水处理设备工作原理

时间:2025-07-22

  实验室反渗透(RO)纯水处理设备通过多级物理过滤和高压驱动实现深度脱盐,核心工作原理及流程如下:

  一、反渗透核心原理

  ‌1.自然渗透与反渗透‌

  自然渗透中,水分子自发从低浓度溶液穿过半透膜向高浓度扩散直至平衡‌2。反渗透通过施加‌高压(>渗透压)‌,迫使水分子从高浓度溶液(原水)反向穿过半透膜进入低浓度侧,而溶解盐、胶体、微生物等被截留‌。

  ‌膜孔径‌:仅0.0001微米(0.1nm),可截留>99%离子、重金属及细菌‌。

  ‌驱动力‌:高压泵提供4–15MPa压力,克服渗透压差‌。

  ‌2.膜组件结构‌

  卷式RO膜由三层复合:

  ‌聚酰胺脱盐层‌(黄色):选择性截留离子‌;

  ‌聚砜支撑层‌(黑色):增强机械强度‌;

  ‌聚酯无纺布‌(灰色):基层保护‌。

  多层膜片间夹入‌进水隔网‌(导流原水)和‌产水隔网‌(收集纯水),卷绕中心管形成过滤单元‌。

  二、工艺流程详解

  ‌1. 预处理系统(保护RO膜)

环节功能
PP棉过滤5μm孔径滤除泥沙、铁锈等大颗粒悬浮物‌
活性炭吸附去除余氯、有机物及异味(余氯去除率>99%)‌
软化树脂可选步骤,通过离子交换降低钙镁硬度,防膜结垢‌
精密过滤1–5μm保安滤芯拦截细小颗粒及虫卵‌

  2. 反渗透脱盐核心‌

  ‌高压泵驱动‌:原水加压后进入RO膜组,水流分两路:

  ‌纯水‌:穿透膜进入产水隔网,汇入中心管输出‌;

  ‌浓水‌:截留污染物沿进水隔网排出,带走浓缩杂质‌。

  ‌脱盐效率‌:

指标进水要求产水标准
电导率TDS≤500ppm‌≤5μS/cm‌
SDI污染指数<4.0(地表水)‌
水温1–45℃‌

  3. 水质强化与储存‌

  ‌后处理‌(可选):

  ‌紫外杀菌‌:254nm紫外灯灭活细菌‌;

  ‌终端过滤‌:0.2μm滤膜拦截残留颗粒‌。

  ‌储水防污‌:无菌水箱搭配循环泵,防止静止水滋生微生物‌。

  三、运行关键参数

参数典型值作用
操作压力4–15MPa‌驱动反渗透过程,决定产水效率
产水率60%–75%‌纯水与总进水体积比
脱盐率≥99%‌反映离子截留能力
出水pH6.5–8.5‌中性水质保障设备安全性