反渗透设备是一个集成系统,根据产水规模和用途,可分为小型商用/家用机和大型工业机组。但其核心组成部分基本一致:
设备主要构成部分:
预处理系统:保护RO膜的关键。通常包括:
多介质过滤器:去除水中的悬浮物、胶体、泥沙等。
活性炭过滤器:吸附水中的余氯、有机物、异味、色度等。(余氯会不可逆地损坏RO膜)
软水器(可选):对于高硬度水质,预先去除钙镁离子,防止RO膜结垢。
精密过滤器(5μm保安过滤器):作为最终保护,防止大于5μm的颗粒进入RO系统。
RO主机系统:
后处理系统(可选):
控制系统:
其工作原理基于反渗透这一自然现象的逆过程。
渗透(Osmosis):当两种不同浓度的溶液被半透膜隔开时,稀溶液中的水分子会自发地透过半透膜向浓溶液一侧流动,直到两侧的液位差(即渗透压)达到平衡。
反渗透(Reverse Osmosis):在浓溶液一侧施加一个高于其自然渗透压的外部压力,迫使水分子反向流动,即从浓溶液一侧流向稀溶液一侧。而溶解的盐分、杂质等则被半透膜截留,从而实现水与杂质的分离。
在RO设备中的流程:预处理后的原水,由高压泵加压后,被送入RO膜组。在压力驱动下,一部分水透过膜成为纯净的“产水”(或称“渗透水”),而绝大部分的盐分和杂质被膜截留,形成浓缩的“浓水”排出。整个过程是一个连续的、动态的分离过程。
反渗透技术因其高效的脱盐和净化能力,应用领域极为广泛,几乎涵盖了所有需要高品质用水的行业。
1. 工业制造与加工
锅炉补给水:为蒸汽锅炉提供高品质的给水,防止结垢和腐蚀,是RO最经典的应用之一,能极大提高锅炉效率和安全性。
电子与半导体行业:生产集成电路芯片、半导体元件、显像管、液晶显示器等所需的超纯水和高纯水的前道脱盐处理。这是对水质要求最高的领域之一。
电力行业:火力发电厂、核电站的高压锅炉、冷却循环水等,需要超纯水作为工质。
化工、制药行业:生产工艺用水、原料用水、清洗用水及注射用水(WFI) 的前级处理。对水的纯度和稳定性要求极高。
食品与饮料行业:
2. 市政与民用饮水
市政饮用水深度处理:用于对自来水进行深度净化,去除重金属、农药残留、有机物、硬度等,提升饮用水安全品质。
社区、学校、机关直饮水系统:集中制水,通过管道输送至各个饮水点。
家用和商用纯水机:厨房下的家用RO机以及办公室、学校、咖啡馆使用的商用饮水机,是RO技术最贴近日常生活的应用。
3. 海水与苦咸水淡化
4. 其他特殊领域
医疗行业:血液透析、实验室检验用水、手术器械清洗用水。
环保资源回收:电镀废水、金属加工废水的处理与回用,回收其中有价值的金属资源,实现废水“零排放”或微排放。
酒店、宾馆:提供高品质的客用饮水、制冰用水、餐饮用水。