环保电镀工艺_中国百科网
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环保电镀工艺
         　　广东达志环保科技股份有限公司为您介绍一项可用做代替传统的高毒性高能耗的硬铬工艺的最高新环保代铬电镀技术：kozo-606高硬度高耐磨高耐温代铬工艺，不含欧盟控制的物质，废水处理容易，操作简单：沉积速率快，硬度高，结合 ...
为了适应汽车更安全、更节能、降低噪声、污染物排放不断加严的要求，铝合金轮毂已经全面向大直径、轻量化、高强度、更美观等方向发展，为了减轻轮毂重量、提高强度，一般采用锻造工艺、组装式工艺生产轮毂，可减轻重量20%左右。同时，在表面处理工艺上，真空电镀已经成为环保新趋势。 ...
为了适应汽车更安全、更节能、降低噪声、污染物排放不断加严的要求，铝合金轮毂已经全面向大直径、轻量化、高强度、更美观等方向发展，为了减轻轮毂重量、进步强度，一般采用铸造工艺、组装式工艺生产轮毂，可减轻重量20%左右。同时，在表面处理工艺上，真空电镀已经成为环保新趋势。 ...
    工艺介绍:电镀是利用电化学的方法对金属和非金属制品的表面进行装饰、防护及获得某些新的性能的一种工艺过程。电镀废水的水质复杂,成分不易控制,其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等。毒性较大，有些致癌、致畸 ...
简介三价白铬电镀工艺，所沉积的镀层同样是纯金属铬，故仍具金属铬的特性，如硬度高、耐磨性及耐蚀性俱佳等，其镀液以三价铬化合物提供金属铬的来源，并以低金属铬含量操作，是新型环保产品，不含六价铬，废水处理简单。电镀时断电不会有不良后果，沉积速度较六价铬快。1、镀液组成及操 ...
代铬工艺采用锡钴锌合金电镀作代铬镀层,近几年来在广东地区获得广泛应用。代铬电镀工艺,镀层色泽和耐蚀性可与铬媲美,能源消耗比镀铬低，镀液的深镀能力远胜于镀铬,用于小零件的常规滚镀生产，经济效益显著。代铬电镀工艺的工艺流程通常为:已镀好底层的镀件(包括酸性光亮铜、光亮镍 ...
    申报单位：苏州苏净环保工程有限公司适用范围：适用于电镀、电子等行业废水处理达标排放及回用。主要技术内容：关键技术：1.废水分质、分类处理方案的确定2.优化的系统设计3.膜分离技术产品创新点：1.创新的总体思路将废水处理 ...
案。现如今，科伟泰公司在机器设备的处理方面技术越来越精良，在产品表面的处理工艺方面要求不断增高，公司不断地引起国内外先进的环保技术，加强电镀设备生产的环保性，在电镀行业中可以算的上行业先 ...
过30&m的厚铬镀层.为实现新型环保电镀工艺技术的工业化应用奠定了基础.专家认为.该项电镀工艺的开发成功和不断完善.将有望取代传统的六价铬电镀工艺.电镀铬镀层以其优异的耐磨耐蚀性能.在电子电气.生活用品及机械加工工业中得到了广泛应用.但在传统的电镀硬铬的过程中.废 ...
性差，成本高，而且他也使用六价铬。真空镀也出来几十年了，它镀出来的颜色比较少，不过很环保。目前的电镀工艺相对成熟，成本也很稳定，全面代替根本是不可能的。至于电镀的分类，一般来说都是按镀种来分，例如镀锌，镀镍，镀铬，等等，也有按应用分类，例如轮毂电镀，塑料电镀，pcb电 ...
能较好的主要是钴盐，其典型的镀金工艺如下：相关阅读：连接器电镀工艺：镀三元合金新型环保镀锌代氰剂带来清洁革命硫酸盐镀铜光亮剂的研究进展铝材电镀工 ...
0.引言随着科技的发展，电镀行业正由非环保阶段向环保阶段发展，适应着社会的要求。然而，环保工艺在推广中遇到不少障碍。正如当初无氰电镀工艺在被广泛使用之前也遇到过不少问题。借鉴一些例子，本文总结了环保工艺推广中主要存在的三个障碍：效果、成本与技术。1.效果障碍其实，电 ...
匀白亮.厚度超过30μm的厚铬镀层.为实现新型环保电镀工艺技术的工业化应用奠定了基础.专家认为.该项电镀工艺的开发成功和不断完善.将有望取代传统的六价铬电镀工艺. 电镀铬镀层以其优异的耐磨耐蚀性能.在电子电气.生活用品及机械加工工业中得到了广泛应用.但在传统的电镀硬 ...
摘要：为进一步规范电镀行业的发展和结构调整，促进电镀行业的升级换代，从根本上解决含氰电镀工艺落后、环境污染严重、安全事故隐患多等问题，根据国家经贸委有关文件精神，近期江苏省经贸委和省环保厅联合下发了关于做好含氰电镀工艺使用管理工作的通知》。通知指出：加大含氰电镀工 ...
镀工人的降都能造成极大的危害。美国环境保护署(epa)已明确规定将于2010年前全面禁止六价铬的电镀生产。 同传统的六价铬电镀工艺相比，兰州化学物理所开发出的电镀工艺在技术角度上取得了实质性的改进，为实现该新型环保电镀工艺技术的工业化应用奠定了基础。该项三价铬电镀工 ...
展和环保要求的日益提高，电镀企业一方面要改造传统的落后工艺，解决如功能电子电镀的无铅化、无氰贵金属电镀、化学沉镍的无铅无镉化、三价铬电镀等新课题，另一方面又要面对金属价格飙升、加工费用下降、质量要求愈高、政府监管愈严等问题。电镀企业要走出污染困境，摆脱被淘汰的命 ...
结语随着我国经济的飞速发展以及对环境保护的日益重视，各大中城市都在开展工业企业外迁出城区的相关工作。搬迁后的企业几乎都采用了更清洁、更环保的电镀生产工艺，而原旧工艺遗留下来的电镀废物必须引起重视，并得到安全彻底的处理。本次剧毒氰化废物的处理数量多、时间紧、难度大，所介 ...
杭州江吟电子机械有限公司，是集紧固件生产，科研开发，销售为一体的综合性企业 摘要：电镀能够为工业产品提供防护性、装饰性和功能性镀层,应用较为普遍。但是,在生产过程中不可避免地产生污染环境的物质,因此,其工艺环保问题越来越受关注。近年来,众多国内外学者对绿色电镀工艺技 ...
大增强，能较好地满足镀硬铬的要求。 三价铬电镀工艺发展至今，其装饰性电镀工艺研究已经进入逐渐完善成熟的时期，生产应用不断扩大。国外著名的电镀吴加剂研究和销售公司，如atotech、macdermid等都相继在中国推出了三价铬电镀工艺。广东地区许多的电镀厂由于环保监管力 ...
镀工艺。广东地区许多的电镀厂由于环保监管力度的不断加大而对三价铬电镀越来越感兴趣，但由于进口产品的价格较高、工艺不够稳定等原因，大规模的推广应用仍有困难。而在三价铬镀硬铬方面，据报道北美已有超过30%的工厂开始使用三价铬代替六价铬来电镀，国内则尚未见报道。由此可见，三价 ...最新动态[ 15:14]&&&&&&
反渗透膜分离技术的应用
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反渗透膜分离技术的应用
具报导近来，物理化学处理技术、光照射技术及膜过滤技术已形成三大水处理技术。在这些技术中引人注目的是膜分离法污水处理技术。膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合物的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。而反渗透膜分离技术作为当今世界水处理先进的技术，具有清洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作（如蒸发、萃取、沉淀、混凝和离子交换树脂等）相比较，过程中大多无相变化，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小等特点。膜分离技术应用到污水处理领域，形成了新的污水处理方法，它包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)、和反渗透(RO)。20世纪70年代初期开始用RO法处理电镀污水，首先用于镀镍污水的回收处理，此后又应用于处理镀铬、镀铜、镀锌等漂洗水以及混合电镀污水。30年来，反渗透(RO)技术先后在含油、脱脂废水、纤维工业废水、造纸工业废水、放射性废水等工业水处理、苦咸水淡化、纯水和高纯水制备、医药工业和特殊的化工过程和高层建筑废水等各类污水处理中得到了广泛的应用。 1 反渗透膜分离技术基本理论 反渗透膜分离法的基本特点是其推动力为压力差（1～10MPa），传质机理一般认为是溶剂的扩散传递，透过膜的物质是水溶剂，截留物为溶质、盐（悬浮物、大分子、离子），膜的类型为非对称膜或复合膜。反渗透的选择透过性与组分在膜的溶解、吸附和扩散有关，因此除与膜孔大小结构有关外，还与膜的化学、物理性质有密切关系，即与组分和膜之间的相互作用密切相关。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_.1 反渗透原理
　　渗透是指一种溶剂（即水）通过一种半透膜进入一种溶液或是从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然渗透。但是在浓溶液一边加上适当的压力，即可使渗透停止，此时的压力称为该溶液的渗透压。若在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓溶液中的溶剂（水）压到半透膜的另一边稀溶液中，这是和自然界正常渗透过程相反的，此时就称为反渗透。 这就说明，当对盐水一侧施加的压力超过水的渗透压时，可以利用半透膜装置从盐水中获取淡水。因此，反渗透过程必须具备两个条件：一是必须有一种高选择性和高渗透性（一般指透水性）的选择性半透膜，二是操作压力必须高于溶液的渗透压。
1.2 反渗透膜类型
一般来说，反渗透膜应具备以下性能：
　　1.2.1单位面积上透水量大，脱盐率高；
1.2.2机械强度好，多孔支撑层的压实作用小；
　　1.2.3化学稳定性好，耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀；
　　1.2.4结构均匀，使用寿命长，性能衰降慢；
　　1.2.5制膜容易，价格便宜，原料充足。
　　影响膜性能因素：
　　1.2.6回收率/转变率；
　　1.2.7压力；
　　1.2.8压密；
　　1.2.9浓差极化。
据此，目前较常用的膜类型有：
　　1醋酸纤维膜（CA膜）
　　CA膜又可以分为平膜、管式膜和中空纤维膜几类。CA膜具有反渗透膜所需的三个基本性质：高透水性、对大多数水溶性组分的渗透性相当低、具有良好的成膜性能。
　　2聚酰胺膜（PA膜）
　　聚酰胺膜又可以分为脂肪族聚酰胺膜、芳香聚酰胺膜（成膜材料为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物）
　　3复合膜
　　这是近些年来开发的一种新型反渗透膜，它是由很薄的而且致密的符合层与高空隙率的基膜复合而成的，它的膜通量在相同的条件下比非对称膜高约50～100%。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_.3 反渗透膜的主要性能参数与运行工况条件
　　1.3.1 反渗透的主要性能参数
1) 透水率。是指单位时间透过单位膜面积的水量。主要取决于膜的材质和结构等因素，但一定的反渗透膜其透水率则取决于运行条件；
a. 透水率随温度的升高而增加，随工作压力的增加成比例的上升；
b. 透水率随进水浓度的增加而下降；
c. 透水率随回收率的增加而下降。
2) 回收率。即供水对渗透液的转换率，直接影响除盐系统的成本。
　　3) 膜通量。是表明通过膜表面的一个特定区域的水流速度。
1.3.2 反渗透装置的运行工况条件
为了确保反渗透装置安全可靠运行，选择一定适宜的工况条件是非常必要的。反渗透装置的主要工况条件为进水pH值、进水温度与运行压力。
1) 进水pH值。对于醋酸纤维膜运行时，水以偏酸性为宜，pH值一般控制在4～7之间，在此范围外加速膜的水解与老化。目前认为pH值在5～6 之间最佳。膜的水解不仅会引起产水量的减少，而且会造成膜对盐去除能力的持续性降低，直至膜损坏为止。
　　2) 进水温度对产水量有一定的影响，温度增加1 ℃，膜的透水能力增加约2.7%。反渗透膜的进水温度底限为5～8℃，此时的渗滤速率很慢。当温度从11℃升至25℃时，产水量提高50%。但当温度高于30℃时，大多数膜变得不稳定，加速水解的速度。一般醋酸纤维膜运行与保管的最高温度为35℃，宜控制在25～35℃之间。
3) 运行压力。渗透压与原水中的含盐量成正比，与膜无关。提高运行压力后，膜被压密实，盐透过率会减少，水的透过率会增加，提高水的回收率。但当压力超过一定限度时会造成膜的老化，膜的变形加剧，透水能力下降。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_.3.3 影响反渗透运行参数的主要因素
　　膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数，这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水pH值因素的影响。
　　（1）压力
　　给水压力升高使膜的水通量增大，压力升高并不影响盐透过量。在盐透过量不变的情况下，水通量增大时产品水含盐量下降，脱盐率提高了。
　　（2）温度
　　温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影响最为明显。温度上升，渗透性能增加，在一定水通量下要求的净推动力减少，因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的升高而增加，盐透过量增加，直接表现为产品水电导率升高。温度对反渗透各段的压降也有一定的影响，温度升高，水的粘度降低，压降减少，对于膜的通道由于污堵而使湍流程度增强的装置，粘度对压降的影响更为明显。
　　（3）回收率
回收率对各段压降有很大的影响，在进水总流量保持一定的条件下，回收率增加，由于流经反渗透高压侧的浓水流量减少，总压降降低，回收率减少，总压降增大，实际运行表明，回收率即使变化很小，如1%，也会使总压差产生0.02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的影响取决于盐透过量和产品水量，一般说来，系统回收率增大，会增加浓水中的含盐量，并相应增加产品水的电导率。
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（4）进水含盐量
　　对同一系统来说，给水含盐量不同，其运行压力和产品水电导率也有差别，给水含盐量每增加l00ppm，进水压力需增加约0.007MPa，同时由于浓度的增加，产品水电导率也相应的增加。
　　（5）pH值
　　各种膜组件都有一个允许的pH值范围，即使在允许范围内，pH值对产品水的电导率也有一定的影响，这是因为反渗透膜本身大都带有一些活性基团，pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移，另一方面pH值对进水中杂质的形态有直接影响，如对可离解的有机物，其截留率随pH值的降低而下降。
1.3.4 操作与维护
　　操作与维护是成功的系统性能的关键。为了尽早的发现潜隐的问题，须收集系统性能数据并定期分析。若发生了问题，应该采用合宜的寻找故障的技术，并与膜制造商和/或系统设计者切磋商量合宜的消除问题的措施。对不能控制的结垢、污染或堵塞，则需经常清洗膜以保持膜的性能。在膜装置中，这些物质不可逆的积累将导致流体分布不均和产生浓差极化，这将造成膜通量与盐截留率的减退，有时会使膜材料发生降解。这些导致了昂贵的膜单元的更换。已开发出的用于恢复因结垢或污染造成的不良的膜性能的技术，若能及早的识别出膜需清洗，则这些技术是非常有效的。清洗剂可以从膜装置中将微粒、胶体、生物和有机物移出。通常的做法是将清洗液按正向流动，低压下通过膜装置进行循环，直至污染物被去除。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_ 反渗透膜分离法在电镀企业中的应用
　　反渗透技术于80年代初在我国得到应用，首先用于电子工业超纯水及饮料业用水的制备，而后用于电厂用水处理，90年代起在饮用水处理方面获得普及。反渗透技术在我国工业水处理方面应用得比较多，但在电镀企业污水处理方面，目前大部分还停留在实验室小试阶段。利用组合膜工艺来进行电镀企业污水回用处理是一门新兴的学科。近来，反渗透膜分离法水处理技术已在电镀企业中得到应用：苏州市金艺电镀中心就是其中一员。反渗透在电镀废水回用中的应用，一方面可以回收利用贵金属。
电镀原料，大大降低生产成本；另一方面可以实现电镀废水零排放或者微排放，具有很好的经济和环境效益。使电镀企业在减少废水排放量的同时又节约了自来水等新鲜水的用量，从而达到保护环境与节约水资源的先进水平。
以苏州市金艺电镀中心为例，日需500吨左右的自来水等新鲜用水，废水排放300吨左右，通过反渗透装置，废水可以回用70%左右，即每日可以节约新鲜用水2/5以上，同时减少了2/3多的污水排放量，按照自来水成本2.7元/吨，废水处理成本7.5元/吨，废水回收利用成本2.4元/吨计算，日均节约成本2000元左右，即用水成本可以节约45%左右。
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同时，生产用水的水质是电镀企业提高产品质量的关键要素，采用低含盐水（RO水即反渗透水）进行镀件的电镀与清洗，可以大幅提高产品品质。以苏州市金艺电镀中心为例，使用反渗透装置之前，以电镀铝合金轮毂为例，产品合格率为93%左右，使用后合格率上升至95%左右，以塑胶电镀为例，使用前合格率为82%左右，使用后合格率为86%左右，折算产值每月可带来10万元以上的经济效益。减少废水的排放量，可以节省废水处理费用，节约自来水等新鲜水的用量，可以节约用水费用，提高用水水质，可以减少产品的次品率，三者结合起来可以综合提高企业的经济效益。
反渗透膜分离水处理技术应用在电镀企业生产中，既节约了用水，又保护环境；既节约了大量的资金，又降低了企业的运行成本，给我公司带来了可观的经济与社会效益。
　　反渗透法除在水处理方面有着广泛的用途外，在化学工业、食品工业、医药工业以及气体分离等许多学科和领域都有着极其广泛的应用，特别是随着膜技术的发展。其潜在应用领域将会不断扩大，这门新兴的反渗透科学将会在今后的科学技术发展中大显身手，发挥更大的作用。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_.什么是反渗透?
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.
2.反渗透的原理:
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_.RO反渗透的由来:
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
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膜分离技术作为新型、高效、节能的分离技术在水及其他液体分离域逐步占有重要的位置。1953年美国佛罗里达大学的Reid等人首次提出用反渗透技术淡化海水的构想，1960年美国加利福尼亚大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜，标志着现代膜科学技术的诞生。从此以后，反渗透膜开发有了重大突破，膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。 操作压力也扩展到高压（海水淡化）膜，中压（醋酸纤维素）膜，低压（复合）膜和超低压（复合）膜。80年代以来，又开发出多种材质的纳 滤膜。膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势。除了传统的中空纤 维式、卷式、管式及板框以外，又开发出回转平膜、浸渍平式膜等。在工业上应用最多的是卷式膜，它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场。中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有一定的份额。
　 今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置在美国日产水量为28万吨的运河水处理厂；最大的反渗透海水淡化装置是位于沙特阿拉伯的日产水量为12．8万吨的淡化厂；最大的纳滤脱盐软化装置位于美国佛罗里达州，日产水量3．8万吨。中国台湾除半导体、电子工业外，小型饮用水需求量也很大。美国除大量使 用中、小型及家用反渗透系统外，还建有许多大型公共供水系统。1996年美国国立研究所发表了美国21个州以饮用水为目的的179家脱盐水厂 的调查数据。结果表明这些装置的总产水量为140万吨／日，各种脱盐方法在总装置产水能力中所占比重分别为：陆地水（苦咸水）反渗透47％，纳滤膜软化31％，海水淡化8％。值得注意的是，纳滤膜软化装置的增长速度最快，大大高于其他方法。这是因为纳滤膜不仅可在低压下水源软化和适度脱盐，而且可脱除三卤甲烷生成能（THMFP）、色度 、细菌、病毒和溶解性有机物，因而日益受到青睐。目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司，其中美国杜邦公司和日本东洋纺公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场。卷式反渗透膜的主要生产厂商为七家，他们是：Filmtec公司、美国Hydranautics公司、日本日东电工（NittoDenko）公司、美国Fluidsystem公司、日本东丽（Toray）公司、美国Desel公司、美国Trisep公司。
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美国、欧洲反渗透装置主要用于各种工业用水及饮用水，中东、西班牙 的海水淡化应用较多，日本则主要用于半导体、电子工业，韩国、中国台湾除半导体、电子工业外，小型饮用水需求量也很大。美国除大量使 用中、小型及家用反渗透系统外，还建有许多大型公共供水系统。1996年美国国立研究所发表了美国21个州以饮用水为目的的179家脱盐水厂 的调查数据。结果表明这些装置的总产水量为140万吨／日，各种脱盐方法在总装置产水能力中所占比重分别为：陆地水（苦咸水）反渗透47％，纳滤膜软化31％，海水淡化8％。值得注意的是，纳滤膜软化装置的增长速度最快，大大高于其他方法。这是因为纳滤膜不仅可在低压下水源软化和适度脱盐，而且可脱除三卤甲烷生成能（THMFP）、色度 、细菌、病毒和溶解性有机物，因而日益受到青睐。
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反渗透膜技术的特点是 ：
反渗透法具有设备构型紧凑，占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点，已应用于几乎所以行业。如前所述，它是在没有相变的情况下，依靠大于渗透压的压力推动，通过膜的毛细管作用流出淡化的水，而且它还具有膜的筛分作用，能除去极小的细菌、病毒和热原。因此自从开发以来发展迅速，不仅用于海水或苦咸水的淡化，也作为锅炉补给水的预除盐和制取超纯水，离子交换前的预除盐，受到需要既能除盐又要求除去细菌、微粒等行业的欢迎。近年来，国外开始认为饮用水主要要纯而不需要靠饮用矿泉水来提供矿物质，所以它又被广泛用来处理一般的自来水从而提供优质的饮用水（俗称太空水）
　　总之，由于反渗透应用广泛，优点多，而且开发以来膜的品种不断增加，质量不断提高，设备也不断改进，应用范围不断扩大，受到电力、电子、医药、食品等各方面的重视，反渗透技术将有更广阔的发展前景，特别是与近年来发展起来的EDI技术组合，使纯水制造进入了一个出水品质好、无再生化学品、连续稳定运行的新水处理时期.
反渗透系统的原理：
　 反渗透膜的孔径大都10×10 -10 m，它的分离对象是溶解中的离子和分子量几百以上的有机物 。
只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称之为理想的半透膜。当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低溶液向高浓度溶液）一侧流动。这种现象叫渗透（Osmosis）。当渗透过程进行到溶液的液面产生一个压力，以抵销溶剂向溶液方向流动的趋势，即达到平衡，此压力称为该溶液的渗透压 。
渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度，而与膜本身无关。在这种情况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧流动，这就是所谓反渗透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所进行的浓缩或净化溶液的分离方法，一般称之为反渗透工艺。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。溶液浓度越高，渗透压值越大。在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必需远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。
　　当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水。并连续地流出形成界面纯水层 。
至于对有机物的去除，属筛分机理。因此，这与有机物的分子量大小和形状有关。　孔径较大的膜，一般应用在超滤范围，称为超滤膜。超滤膜的孔为2nm -10 nm，而反渗透膜的孔径为0．3nm－2nm 。
所以，反渗透膜过滤能够更好的除去各种细菌，如最小的细菌“绿脓杆菌“（ M）：也能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10 -10 M），还能滤除热原（10－500×10 -10 M）。
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反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小（仅为10A左右），因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率高达97－98％）。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
反渗透技术通常用于海水、苦咸水的淡水；水的软化处理；废水处理以及食品、医药工业、化学工业的提纯、浓缩、分离等方面。此外，反渗透技术应用于预除盐处理也取得较好的效果，能够使离子交换树脂的负荷减轻松90%以上，树脂的再生剂用量也可减少90%。因此，不仅节约费用，而且还有利于环境保护。反渗透技术还可用于除于水中的微粒、有机物质、胶体物，对减轻离子交换树脂的污染，延长使用寿命都有着良好的作用。
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反渗透是目前高纯水制备中应用最广泛的一种脱盐技术，它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物，反渗透（RO）、超过滤（UF）、微孔膜过滤（MF）和电渗析（ED）技术都属于膜分离技术。
近30年来，反渗透、电渗析，超过滤和膜过滤已进入工业应用，发展很快，在半导体、集成电路制造工艺中、食品、医药工业中，通常将反渗透作为高纯水制备中的脱盐，超过滤则多作为制水系统的后处理，膜过滤则用于水处理的预处理和后处理，用于过滤微粒和细菌。
工作原理：
反渗透设备的系统除盐率一般为98-99%.这样的除盐率在大部分情况下是可以满足要求的.在电子工业、超高压锅炉补给水、个别的制药行业对纯水的要求可能更高。此时单级反渗透设备就不能满足要求。
渗透及渗透压：
渗透现象在自然界是常见的，比如将一根黄瓜放入盐水中，黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如图1所示,如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了，而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的，到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
反渗透现象和反渗透净水技术：
在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力，此时，水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。 如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。 反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。 简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。 在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。
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1I，所以在液相中，距离I－界面越远，离子浓度越高；在膜中，距离I－II界面越远，离子浓度越低。
Scatchard认为，膜与溶液的介电常数差别越大，或者说膜的介电常数越小溶液的介电常数越大，则离子在膜表面处及膜内的渡度越小。膜内离子浓度越低，膜对溶质的去除率越高。因此，为了提高膜的分离性能，应选择介电常数较低的膜材料。Scatchafd还发现，溶液的浓度越高，膜的去除率越低。
2.4.2 Gluckauf理论
Gluckauf认为膜存在着细孔，细孔半径为r，如图6-2所示。由于膜与溶液的介电常数不同， 离子从溶液中进入膜内需要一定的能氢E)：
式中，4为离子电荷；是与Debye -Huckel模型中的离子半径( 1/Kρ)和膜孔径有关的常数，为离子半径。孔中B处离子浓度(C孔)服从Boltzmann分布； C孔=Cexp（－E/（Kρ））式中，kc为Boltzmann常数；T为溶液的温度。
对比可得：
由上式可以看出，溶质的去除率与膜的孔径、膜的介电常数、离子的水化体积、离子所带的电荷、离子的浓度以及溶液的温度有关。
2.4.3 Bean理论
Bean在Gluckauf理论的基础上，利用Parsegian的研究成果计算得到去除率R为；
式中，μ为细孔内溶液的粘度；D为水中溶质的扩散系数。
由上式可以看出，溶质的去除率与操作压力及膜孔径有关。
2.4.4离子与溶剂的相互作用
松浦等人为了研究离子与溶剂的相互作用对膜透过性能的影响，提出了的△△G概念。△△G是离子从主体溶液进入Ⅰ－Ⅱ相界面所需要的自由焙差。即
△△G=△Gr－△GB
式中，△△G为Ⅰ－Ⅱ相界面处离子与溶剂相互作用的自由烙差，由离子水化自由烩△GB为主体溶液中离子与溶剂相互作用自由焙差，由反渗透实验数据推算。
△△G >0，表明离子从主体溶液迁移至膜表面为反自发过程，即膜排斥该离子；反之△△G < 0，则离子从主体溶液迁移至膜表面为自发过程，即膜吸引该离子。
松浦等人根据醋酸纤维素膜对各电解质分离的实验结果和离子的水化自由焙，求出了离子的△△G。发现有如下规律；
(1) 阳离子的G为负值，阴离子的G为正值。这表明膜吸引阳离子而排斥阴离子，可以推测醋酸纤维素膜呈负电性。
(2) 1价阳离子的G比2价阳离子的G更负，这预示着1价阳离子的分离效果比2价阳离子的差。
(3) 对于卤素离子，随着离子半径增加G下降，因而去除率随离子半径增大而下降。
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<td class="t_msgfont" id="postmessage_ 反渗透膜及膜装置类型
3.1 反渗透膜类型
一般来说，反渗透膜应具备以下性能：
①单位面积上透水量大，脱盐率高；
②机械强度好，多孔支撑层的压实作用小；
③化学稳定性好，耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀；
④结构均匀，使用寿命长，性能衰降慢；
⑤制膜容易，价格便宜，原料充足。
影响膜性能因素[7]：
①回收率/转变率；
⑤浓差极化。
据此，目前较常用的膜类型有：
①醋酸纤维膜（CA膜）
CA膜又可以分为平膜、管式膜和中空纤维膜几类。CA膜具有反渗透膜所需的三个基本性质：高透水性、对大多数水溶性组分的渗透性相当低、具有良好的成膜性能。
②聚酰胺膜（PA膜）
聚酰胺膜又可以分为脂肪族聚酰胺膜、芳香聚酰胺膜（成膜材料为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺-酰肼以及一些含氮芳香聚合物）
这是近些年来开发的一种新型反渗透膜，它是由很薄的而且致密的符合层与高空隙率的基膜复合而成的，它的膜通量在相同的条件下比非对称膜高约50%－100%。目前复合膜有以下几种：
a.交联芳香族聚酰胺复合膜（PA）；
b.丙烯-烷基聚酰胺和缩合尿素复合膜；
c.聚哌嗪酰胺复合膜；
d.氧化锆-聚丙烯酸复合膜。
3.2反渗透装置型式
3.2.1 板框式反渗透装置
这种形式的装置由Aerojet通用公司发展起来的，教适合于小的和低压工厂。膜支撑体在一种圆形平板上，这块平板称为多孔板，常见的有不锈钢多孔板和聚氯乙烯多孔板，产水通过多孔板汇集起来。这种装置存在以下缺点：①安装和维护费用高，②进料分布不均匀，③流槽窄，④多级膜装卸复杂，⑤单位体积中膜的比表面积低，产水量少。
尽管有这些缺点，但由于它的结构简单可靠，体积比管式装置小，在小规模的生产场所还是有一定的优势的。
3.2.2 管式反渗透装置
这种装置在实际应用中是很有意义的。它能够处理含悬浮颗粒和溶解性物质的液体，像沉淀一样在管式装置中把料液进行浓缩，运行期间系统处处都可以保持良好的排水作用，适当调节水力条件，常常可以预防溶液的浓缩弄脏或堵塞膜。其主要优缺点可以归纳如下：
优点：①能够处理含悬浮固体的溶液，②合适的流动状态就可以防止浓差极化和膜污染等，并容易调整。
缺点：①设备端部用膜较多，装置制造和安装费用较昂贵。②单位体积中膜的比表面积小。③必须把管子外部包起来。④要使用支撑材料
3.2.3 螺旋式反渗透装置
美国通用原子公司（Gulf General Atomic Co）发展了这种装置。这种螺旋式结构的中间为多孔支撑材料，两边是膜的“双层结构”，它的末端是冲孔的塑料管。双层膜的边缘与多孔支撑材料密封形成一个膜袋（收集产水），在膜袋之间再铺上一层隔网，然后沿中心管卷绕这种多层材料（膜/多孔支撑材料/膜/料液隔网），就形成了一个螺旋式反渗透组件。将卷好的螺旋式组件，放入压力容器中，就成为完整的螺旋式反渗透装置。使用这种螺旋式反渗透装置时应注意：①中心管主要褶皱处的泄露②膜及支撑材料在粘结线上发生皱纹③胶线太厚可能会产生张力或压力不均匀④支撑材料的移动会使膜的支撑不合理，导致平衡线移动⑤膜上有小孔洞，这是由于膜的质量不合格所致。
目前，美国制作螺旋式组件已实现机械化，采用一种0.91m滚压机，连续喷胶将膜与支撑材料粘密封结在一起，并滚转成螺旋式组件，牢固后不必打开即可使用。
螺旋式组件的主要优缺点是：
优点：①单位体积中膜的表面积比率大②压力导管的设计简单，具有扰性，安装和更换容易，结构可以紧密放在一起。
缺点：①料液含悬浮固体时不适宜②料液流动路线短③压力消耗高④再循环浓缩困难。
3.2.4 中空纤维式反渗透装置
美国杜邦公司和道斯化学公司提出用纯中空纤维素作为反渗透膜，制造出中空纤维式反渗透装置。这种装置类似于一端封死的热交换器，其中含有外径50μm、内径25μm；装成一种圆柱形耐压容器中，或是将中空纤维弯成U形装入耐压容器中，由于这种中空纤维极细，通常可以装填几百万根。高压溶液从容器旁打进去，经过中空纤维膜的外壁，从中空纤维管束的另一端把渗透液收集起来，浓缩后的料液从另一端连续排掉。
中空纤维式反渗透装置的主要优缺点如下：
优点：①单位体积中膜的表面积比率高，一般可达到1m2/m3，因此组件可以小型化；②膜不需支撑材料，中空纤维本身可以受压而不破裂。
缺点：①膜表面去污困难，料液需经严格预处理；②中空纤维膜一旦损坏是无法更换的。
由此我们可以给优质反渗透装置作出以下要求：
① 对膜能提供合适的支撑
② 处理溶液在整个膜面上必须均匀分布
③ 在最小能耗情况下，对处理溶液提供良好的流动状态
④ 单位体积中膜的有效面积比率高
⑤ 组件容易拆卸和更换
⑥ 便于膜的拆卸和组装
⑦ 在运行压力下，有效的工作时安全与可靠性高
⑧ 外部泄露能尽可能从压力的变化上发现
⑨ 建造、维护费用都是方便的。
目前流行的这四种装置的一些主要特性比较见表3-1
四种反渗透装置的主要特性比较
种　类 膜装填密度m2/m3 操作压力MPa 透水量m3/m2*d 单位体积产水量m3/m3*d
中空纤维式 493
注：原料液为500mg/L NaCl，脱盐率为92%－96%
4 反渗透膜的主要性能参数与运行工况条件
4.1 反渗透的主要性能参数[8]
1) 透水率。是指单位时间透过单位膜面积的水量。主要取决于膜的材质和结构等因素,但一定的反渗透膜其透水率则取决于运行条件；a. 透水率随温度的升高而增加,随工作压力的增加成比例的上升;b. 透水率随进水浓度的增加而下降;c. 透水率随回收率的增加而下降。
2) 回收率。即供水对渗透液的转换率,直接影响除盐系统的成本。对于苦盐水的回收率大约为90 %;高苦盐水降为60 %－65 %;工业海水系统回收率是35 %－45 %。
3) 膜通量。是表明通过膜表面的一个特定区域的水流速度。
对于地表水是8 GFD－14 GFD(13 L/ m3·h－23 L/ m3·h) ;经过反渗透出水是14 GFD－18 GFD(23 L/ m3·h－30 L/ m3·h) ;对于海水为7 GFD－8 GFD。
4.2 反渗透装置的运行工况条件[8]
为了确保反渗透装置安全可靠运行,选择一定适宜的工况条件是非常必要的。反渗透装置的主要工况条件为进水pH值、进水温度与运行压力。
1) 进水pH 值。对于醋酸纤维膜运行时,水以偏酸性为宜，pH值一般控制在4～7之间，在此范围外加速膜的水解与老化。目前认为pH值在5－6 之间最佳。膜的水解不仅会引起产水量的减少，而且会造成膜对盐去除能力的持续性降低，直至膜损坏为止。
2) 进水温度对产水量有一定的影响,温度增加1 ℃，膜的透水能力增加约2.7 %。反渗透膜的进水温度底限为5℃－8℃,此时的渗滤速率很慢。当温度从11℃升至25℃时，产水量提高50 %。但当温度高于30℃时,大多数膜变得不稳定，加速水解的速度。一般醋酸纤维膜运行与保管的最高温度为35℃，宜控制在25℃－35℃之间。
3) 运行压力。渗透压与原水中的含盐量成正比，与膜无关。提高运行压力后，膜被压密实，盐透过率会减少，水的透过率会增加，提高水的回收率。但当压力超过一定限度时会造成膜的老化，膜的变形加剧，透水能力下降。
4.3 影响反渗透运行参数的主要因素[9]
膜的水通量和脱盐率是反渗透过程中关键的运行参数，这两个参数将受到压力、温度、回收率、给水含盐量、给水PH值因素的影响。
给水压力升高使膜的水通量增大，压力升高并不影响盐透过量。在盐透过量不变的情况下，水通量增大时产品水含盐量下降，脱盐率提高了。
温度对反渗透的运行压力、脱盐率、压降影响最为明显。温度上升，渗透性能增加，在一定水通量下要求的净推动力减少，因此实际运行压力降低。同时溶质透过速率也随温度的
升高而增加，盐透过量增加，直接表现为产品水电导率升高。
温度对反渗透各段的压降也有一定的影响，温度升高，水的粘度降低，压降减少，对于膜的通道由于污堵而使湍流程度增强的装置，粘度对压降的影响更为明显。
（3）回收率
回收率对各段压降有很大的影响，在进水总流量保持一定的条件下，回收率增加，由于流经反渗透高压侧的浓水流量减少，总压降降低，回收率减少，总压降增大，实际运行表明，回收率即使变化很小，如1%，也会使总压差产生0. 02MPa左右的变化。回收率对产品水电导率的影响取决于盐透过量和产品水量，一般说来，系统回收率增大，会增加浓水中的含盐量，并相应增加产品水的电导率。
（4）进水含盐量
对同一系统来说，给水含盐量不同，其运行压力和产品水电导率也有差别，给水含盐量每增加l00ppm，进水压力需增加约0.007MPa，同时由于浓度的增加，产品水电导率也相应的增加。
各种膜组件都有一个允许的pH值范围，即使在允许范围内，pH值对产品水的电导率也有一定的影响，这是因为反渗透膜本身大都带有一些活性基团，pH值可以影响膜表面的电场进而影响到离子的迁移，另一方面pH值对进水中杂质的形态有直接影响，如对可离解的有机物，其截留率随pH值的降低而下降。
5 反渗透的流程
反渗透的流程是由反渗透的设计依据确定的。
5.1 反渗透的流程的设计依据
RO过程应视为一个总的系统，它包含各组成部分及依据。这些依据可作为设计RO系统时的入门指南。每一部分与每一交接处都将有合宜的操纵开关及连接，以保证系统的长期使用性能即可靠性。每一部分及每一系统均有可考虑满足各个用户需要的经济/性能的折中办法。我们沿与流程相反的方向来讨论：
①最终用途：首先的考虑是产品水的具体用途，它决定了为满足用户需要的水质和水量。对饮用水，通常要求满足公共卫生标准或世界卫生组织标准。对超纯电子工业用水，水电阻率需达18MΩcm。然而产品的性能并不严格的要超过所需值，因为高于所需的产水量或产水水质将增加产品水的费用，产生明显的负面影响。
②后处理：在RO透过液使用前，通常需要对其作些后处理。至少，需要脱气以去除为控制结垢对进料水酸化而产生的CO2和进行pH调节，以防止下游系统发生腐蚀。后处理的要求取决于应用，需按具体情况加以确定。对许多工业应用，后处理包括采用树脂除盐和紫外线消毒。对城市应用要附加pH调节、脱气及用氯消毒。
③膜：膜为系统的心脏，其性能可受与膜本身及其构型无关的一些因素的影响，例如预处理及系统的操作与维护，然而，需根据进料水的水质及最终用途仔细考虑选择膜材料及膜构型。
④操作与维护：操作与维护是成功的系统性能的关键。为了尽早的发现潜隐的问题，须收集系统性能数据并定期分析。若发生了问题，应该采用合宜的寻找故障的技术，并与膜制造商和/或系统设计者切磋商量合宜的消除问题的措施。对不能控制的结垢、污染或堵塞，则需经常清洗膜以保持膜的性能。在膜装置中，这些物质不可逆的积累将导致流体分布不均和产生浓差极化，这将造成膜通量与盐截留率的减退，有时会使膜材料发生降解。这些导致了昂贵的膜单元的更换。已开发出的用于恢复因结垢或污染造成的不良的膜性能的技术，若能及早的识别出膜需清洗，则这些技术是非常有效的。清晰剂可用以从膜装置中将微粒、胶体、生物和有机物移出。通常的做法是将清洗液按正向流动，低压下通过膜装置进行循环，直至污染物被去除。很少推荐进行反洗。
⑤高压泵：高压泵提供膜生产所需产水流量及水质的压力。常用泵的类型是单级、高速离心泵；柱塞泵；多级离心泵。通常单级离心泵效率最低，柱塞泵效率最高。对于小系统采用高速离心泵，对于大系统采用多级离心泵为佳。
⑥预处理：预处理即垢的控制，方法有pH值的调节、缓蚀剂软化、微生物控制、氯化/脱氯，对悬浮固体、胶体、金属氧化物、有机物等的去除。
5.2 预处理过程
总的来讲反渗透系统是由预处理过程和膜分离过程组成的。
预处理过程是指被处理的料液在进入膜分离过程前需采用的预先处理措施。预处理一般有物理处理、化学处理和光化学处理三种。在预处理过程中可使用各种单元操作，也可以将几种方法组合使用，预处理过程的好坏是反渗透膜的分离过程成败的关键，因此必须严格认真的做好预处理工作。
目前流行的方法主要有以下几种：
（1）物理法
物理方法包括①沉淀法或气浮分离法，②砂过滤、预涂层（助滤剂）过滤、滤筒过滤、精过滤等，③活性炭吸附法，④冷却或加热。
（2）化学法
化学方法包括①氧化法：利用臭氧、空气、氧、氯等氧化剂进行氧化，②还原法，③pH值调节法
（3）光化学法
光化学预处理方法主要指紫外线照射。
采用哪一种预处理方法，不仅取决于料液的物理、化学和生物学性质，而且还要根据在膜分离过程中所用组件的类型构造作出判断。实际运行中的故障，一方面是由于膜表面上的分离所带来的直接污染；另一方面与膜组件本身的构造有关。预处理所需要达到的标准，根据所用的膜件的不同也不一致。
5.3 反渗透膜分离常见的流程
反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：
①一级一段法
这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不断提高，因此产水量大，但产水水质下降。
②一级多段法
当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种多步式方式，这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应加大。
③两级一段法
当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6%如一级达不到时，可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%，即可达到要求。如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时，采用两步法比较经济，同时在低压低浓度下运行时，可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透流程
在此流程中，将第一级浓缩液作为第二级的供料液，而第二级浓缩液再作为下一级的供料液，此时由于各级透过水都向体外直接排出，所以随着级数增加水的回收率上升，浓缩液体体积减少浓度上升。为了保证液体的一定流速，同时控制浓差极化，膜组件数目应逐渐减少。
当然，在选择流程时，对装置的整体寿命、设备费、维护管理、技术可靠性也必须考虑。例如，需将高压一级流程改为两级时，那么就有可能在低压下运行，因而对膜、装置、密封、水泵等方面均有益处。
6 反渗透技术在城市污水的应用
反渗透技术是20世纪60年代初发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术。该技术是从海水、苦咸水淡化而发展起来的，通常称为“淡化技术”。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗电低等优点，因此在水处理中得到了大量的运用。目前反渗透技术已广泛应用于海水苦咸水淡化，纯水、超纯水制备，化工分离、浓缩、提纯等领域。工程遍布电力、电子、化工、轻工、煤炭、环保、医药、食品等行业。
6.1 在美国反渗透法生活污水处理[1]
在美国，反渗透法曾作为生活污水是一种深度处理方法而进行研究。过去深度处理一般是将污水的二级处理的排水(活性污泥生化处理后的出水)再进行混凝、过滤、活性炭吸附处理等，但对除盐过程却一直未予考虑。目前由于全球性水源紧张，各国都在大力推行节约用水，在大型工业城市，将城市污水处理后再回用于工业是今后的发展方向。或将城市污水深度处理后作为大型建筑物、家庭洗刷的用水、灌溉及绿化用水，即“中水”来源。以往的除盐方法主要有离子交换树法和电渗析法，但这些方法不能去除水中的有机物及不溶性杂质，把反渗透法作为弥补这一不足的一种方法，并进行研究，其中加里福尼亚的波莫纳(Pomona) 的试验是与联邦污水管理局(FWPCA)进行协作，主要是确定反渗透的脱盐效果、对有机物及富营养化成分的去除程度，还对运行中防止污染的方法及经济性作出评价，波莫纳的试验流程如图1所示。试验分两组进行，第一组用85个膜组件，第二组用68个膜组件，第一组水的回收率初期为80% ，后期降为78%，第二组水的回收率初期为80%，后期降为64%。
6.2 在日本反渗透法生活污水处理[1]
在日本东京，建筑面积在3万m2以上的高层建筑，其循环用水量在100 m3/ d 的场所，如不建设中水道就拿不到建筑许可证。大楼排水可分为；比较干净的排水，如洗手、洗脸、空调排水、洗衣排水;比较脏的排污水，如厨房水等。对这类生活污水的处理要求处理设备效率高，对负荷的变动适应性强，运转容易，水的回收率大，设备体积小，不发出恶臭。而反渗透能够满足这些要求。在北九州地区及大阪地区，用反渗透(中压及低压) 进行200 m3/d的下水再生利用试验，再生水水质见表2。采取的流程如下；
北九州地区；经二级处理的下水—细滤网—斜板沉淀池—精过滤—反渗透(中空纤维2. 0－2.5MPa) —再生水(200 m3/d) 。
大阪地区；经二级处理的下水—斜板沉淀污—无烟煤过滤—反渗透(螺旋式组件2.0－3.0MPa) 。
表2 原水和再生水水质
组别 项目 料液/mg/L 透过水/mg/L 浓缩液/mg/L 去除率/%
1 COD 10. 8 1. 7 43. 8 93.8
NH3– N 9. 2 1. 7 49. 0 94.2
NO3- N 2. 4 0. 8 7. 5 84.0
PO4– P 10. 1 0. 2 57.7 99.4
TDS 623 73 3 402 96.4
13 COD 12. 2 1. 9 37.2 92.3
NH3– N 5. 3 1. 5 26. 1 90. 1
NO3－N 12. 2 6. 0 34. 9 74. 6
PO4－P 9. 0 1. 4 43. 2 94. 6
TDS 543 145 2 738 91. 2
2 COD 11. 4 0. 7 37. 4 97. 1
NH3 – N 17. 1 2. 9 59. 9 92. 5
NO3－N 2. 1 0. 8 8. 9 85. 5
PO4 – P 9. 7 0.07 39. 8 99. 7
TDS 552 51 2 576 96. 7
6.3 在我国反渗透法生活污水处理
反渗透技术于80年代初在我国得到应用，首先用于电子工业超纯水及饮料业用水的制备，而后用于电厂用水处理，90年代起在饮用水处理方面获得普及。反渗透技术在我国工业水处理方面应用得比较多，但在城市污水处理方面，目前大部分还停留在实验室小试阶段，哈尔滨工业大学曾做过这方面的中试研究[2]，利用组合膜工艺来进行城市含盐污水回用处理试验研究。
7 反渗透膜的发展趋势
最初反渗透是以脱盐为目的开发的，对膜的要求也只是为分离无机盐和水，随着反渗透用途的扩大，目前已达到根据用途对膜的构造进行设计的阶段。目前将传统的中压膜改为低压膜或超低压膜的动向非常活跃，其发展趋势概括如下：
在脱盐领域中，对于海水淡化由高压（5－7 MPa）向超高压（8－8.5 MPa）；对于咸水淡化将向脱盐（地下水、江河水）、废水处理（工业废水、城市污水）和超纯水（电子工业用水、医疗用水）等三方面发展；对处理压强将由中压（3－4 MPa）向低压（1－2 MPa）甚至超低压（1 MPa以下）；同时在有用物质浓缩回收领域会有更大的发展[10]。
目前，在海水淡化方面，利用复合膜成功的达到了高脱盐率。在咸水淡化方面，目前将传统的中压膜改为低压膜或超低压膜，并保持脱盐率不变（或提高），可以说是时代的潮流。
反渗透工程应用的另一个发展方向是反渗透膜组器与超滤、微滤、纳滤、EDI等组器的有机地组合应用，充分发挥各种膜分离技术的特性，形成一个完整的系统工程，达到浓缩、分离、提纯的目的。
鉴于RO技术的最近进展，在不久的将来，该领域中可望有如下的发展[11]：
(1) 将开发去除小的氯化物有机分子的聚合物膜。
(2) 将开发分离烃混合物的无机RO膜。
(3) 以动力膜为基础，将开发出无机和有机混合材料膜。
(4) 采用更先进的物理方法获悉膜的结构及膜中的液体的结构。
(5) 以控制聚合物体球粒的尺寸及球粒中聚合物的密度来控制膜的孔尺寸。
(6) 聚合物球粒的概念也将被用于复合膜的设计。
(7) 在膜孔尺寸和聚合物-溶液相互作用基础上，将发展更精确的传递理论。
(8) 由控制膜孔尺寸和膜溶质相互作用，将开发能将混合溶质分级的膜。
(9) 膜污染将被膜的设计及膜组件的设计所控制。
(10) RO和其它分离过程的混合分离系统将日益增长的渗入化学工业和有关工业，越来越多的将化学和生物反应与膜分离技术相结合。
总之，反渗透法除在水处理方面有着广泛的用途外，在化学工业、食品工业、医药工业以及气体分离等许多学科和领域都有着极其广泛的应用，特别是随着膜技术的发展。其潜在应用领域将会不断扩大，这门新兴的反渗透科学将会在今后的科学技术发展中大显身手，发挥更大的作用。
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学习了，太多了，看起来虽然有点累，但是受益匪浅。我这里也是做膜的，不过是均相阴膜和均相阳膜，阴膜是选择阴离子透过，主要用于酸和金属离子的分离。
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