渗析 反渗透..

反渗透水处理技术反渗透水处理技术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%）。

反渗透是目前高纯水设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（EDI）技术都属于膜分离技术。

目前反渗透水处理常用的设备系统有以下几种：1、超纯水制备原理反渗透水处理设备通常由原水预处理系统、反渗透纯化系统、超纯化后处理系统三部分组成。

预处理的目的主要是使原水达到反渗透膜分离组件的进水要求，保证反渗透纯化系统的稳定运行。

反渗透膜系统是一次性去除原水中98%以上离子、有机物及100%微生物（理论上）最经济高效的纯化方法。

超纯化后处理系统通过多种集成技术进一步去除反渗透纯水中尚存的微量离子、有机物等杂质，以满足不同用途的最终水质指标要求。

2、原水预处理系统反渗透水处理设备的预处理系统通常由聚丙烯纤维（PP）过滤器和活性炭（AC）过滤器组成。

对硬度较高的原水还需加装软化树脂过滤器。

PP滤芯可高效去除原水中5μm以上的机械颗粒杂质、铁锈及大的胶状物等污染物，保护后续过滤器，其特点是纳污量大, 价格低廉。

AC活性炭滤芯可高效吸附原水中余氯和部分有机物、胶体，保护聚酰胺反渗透复合膜免遭余氯氧化。

软化树脂可脱除原水中大部分钙镁离子，防止后续RO膜表面结垢堵塞，提高水的回收率。

3、反渗透水处理纯化系统反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）是以压力差为推动力的一种高新膜分离技术，具有一次分离度高、无相变、简单高效的特点。

反渗透膜“孔径”已小至纳米（1nm=10-9m），在扫描电镜下无法看到表面任何“过滤”小孔。

在高于原水渗透压的操作压力下，水分子可反渗透通过RO半透膜，产出纯水，而原水中的大量无机离子、有机物、胶体、微生物、热原等被RO膜截留。

反渗透和电渗析技术的污水处理原理和技术特点反渗透（Reverse Osmosis，简称RO）和电渗析（Electrodialysis，简称ED）是两种常用的污水处理技术，可以有效地去除水中的有害物质和杂质，提高水的质量。

以下是反渗透和电渗析的原理和技术特点的详细解释。

反渗透技术原理：反渗透技术是利用半透膜的选择性渗透性来去除水中的溶解物、胶体、细菌等，通过施加高压使水分子逆向渗透穿过透膜，而溶质无法通过，达到分离的目的。

其原理类似于自然界中植物根系吸收水分的过程，只是反渗透透膜比植物根系统更过滤更细腻。

反渗透技术特点：1.高度过滤：反渗透膜具有微孔洞结构，能有效过滤微小的悬浮物、胶体、细菌等，使水质纯净度高。

2.高效节能：相比传统的膜分离技术，反渗透技术操作简单、能耗低、效果显著，能够很好地节约能源。

3.广泛适用性：反渗透技术可以处理各种类型的水源，包括海水、河水、地表水和地下水等，适用范围广泛。

4.自动化运行：反渗透系统可以实现全自动控制，具有操作简单、运行可靠的特点。

电渗析技术原理：电渗析技术以电化学作用为基础，通过施加电场来去除离子溶液中的杂质。

将溶液分离成阳离子和阴离子，通过阳、阴离子膜分别收集去除溶液中的离子，通过电场加速离子迁移速度，实现溶液的分离和纯化。

电渗析技术特点：1.高效选择性：电渗析技术能够选择性地去除溶液中的离子，可以提供高纯度和高效率的水处理效果。

2.可逆性操作：与其他膜分离技术相比，电渗析技术可以通过改变电场方向来实现反转操作，使膜上的堵塞物溶解，延长膜的使用寿命。

3.节能环保：电渗析技术不需要昂贵的高压设备，能耗低，无需化学药剂，对环境友好，节约资源。

4.操作简单：电渗析系统的操作相对简单，易于控制和维护，可以实现自动化控制。

反渗透和电渗析技术在污水处理中都有着广泛的应用，可以有效去除水中的溶解物、胶体、细菌、重金属离子等有害物质。

两者虽然原理和技术特点有所区别，但都能够实现高效、节能、可靠的水处理效果。

反渗透、电渗析、电吸附技术比较一、原理比较1、反渗透（RO）除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转,此时，盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透处理的基本原理.2、电渗析除盐原理电渗析是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能,在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程.除盐原理如图所示，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。

当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移.阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。

结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。

而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。

从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化。

二、反渗透、电渗析在污水回用领域的技术特点比较序号项目电渗析反渗透RO（双膜法）1 除盐原理利用离交换膜和直流电场,使水中电解质的离子产生选择性迁移,从而达到使水淡化的装置.以分子扩散膜为介质，以静压差为推动力将溶剂从溶液中取出2 透过物溶质,盐溶剂,水3 截留物溶剂，水溶质，盐4 膜类型离子膜不对称膜,复合膜5 除盐率60％－90% 80%－95％（废水）6 处理污水膜通量与处理净水膜通量比1 0。

5－0。

77 经济回收率45%－70％60％－75％8 工作温度大于5℃小于40℃大于4℃小于40℃9 随温度降低通量衰减无每降低1℃膜通量下降2-3%10 污堵导致通量衰减影响大衰减7％—15%/年11 是否结垢及原因易结垢，在极板及阴离子膜侧浓差极化严重，易发生结垢问题.易结垢,垂直穿透膜,浓差极化,浓水侧偏碱难溶盐离子浓度积过饱和。

⼏种常见的电渗析技术解析电渗析(ED)是在直流电场作⽤下，利⽤离⼦交换膜的选择透过性，带电离⼦透过离⼦交换膜定向迁移，从⽔溶液和其他不带电组分中分离出来，从⽽实现对溶液的浓缩、淡化、精制和提纯的⽬的。

⽬前电渗折技术⼰发展成⼀个⼤规模的化⼯单元过程，在膜分离领域占有重要地位。

⼴泛应⽤于化⼯脱盐，海⽔淡化，⾷品医药和废⽔处理等领域，在某些地区已成为饮⽤⽔的主要⽣产⽅法，具有能量消耗少，经济效益显著;装置设计与系统应⽤灵活，操作维修⽅便，不污染环境，装置使⽤寿命长，原⽔的回收率⾼等优点。

1．1填充床电渗析(EDI)填充床电渗析⼜称电脱离⼦法(Electrodeio－nizattono简称EDI)。

它是将电渗析法与离⼦交换法结合起来的⼀种⽔处理⽅法，即在电渗析的除盐室中填充阴阳离⼦交换剂，利⽤电渗析过程中极化现象对离⼦交换填充床进⾏电化学再⽣，它兼有电渗析技术的连续除盐和离⼦交换技术深度脱盐的优点，⼜避免了电渗析技术浓差极化和离⼦交换技术中的酸碱再⽣等带来的问题。

1．2倒极电渗析(EDR)EDR的原理和电渗析法基本是相同的，只是在运⾏过程中，EDR每隔⼀定的时间，正负电极极性相互倒换⼀次(国内电渗析器⼀般2～4h倒换⼀次)，因此称现⾏的倒极电渗析为频繁倒极电渗析。

EDR系统是由电渗析本体、整流器及⾃动倒极系统三部分组成的，其倒极⼀般分以下三个步骤:(1)转换直流电源电极的极性，使浓、淡室互换，离⼦流动反向进⾏;(2)转换进、出⽔阀门，使浓、淡室的供排⽔系统互换;(3)极性转换后持续1～2min，将不合格淡⽔归⼊浓⽔系统，然后浓、淡⽔各⾏其路，恢复正常运⾏。

倒极电渗析器的使⽤，⼤⼤提⾼了电渗析操作电流和⽔回收率，延长了运⾏周期在饮⽤⽔净化和锅炉补给⽔处理等有⼴泛的应⽤。

1．3⾼温电渗析⾼温电渗析是将电渗析的进⽔温度加热到80℃，使溶液的粘度下降，扩散系数增⼤，离⼦迁移数增加，有利于极限电流密度的⼤幅增⼤，从⽽提⾼电渗析器的脱盐能⼒，降低动⼒消耗，从⽽降低处理费⽤，尤其是对有余热可利⽤的⼯⼚更为适宜。

水处理反渗透、电渗析等技术详解在当今的水处理领域，反渗透（RO）、电渗析（ED）和电去离子（EDI）技术发挥着至关重要的作用。

它们在工业、食品、医疗和实验室等领域得到广泛应用，用于制备高纯水、净化废水以及淡化海水等。

本文将详细介绍这三种技术的原理、特点及应用场景。

一、反渗透（RO）反渗透是一种以压力差为推动力的膜分离技术，通过施加压力使水分子透过半透膜，而盐分和其他杂质被截留下来。

这种技术主要用于去除水中的溶解盐类、有机物、重金属离子等。

1.反渗透原理：在压力作用下，水分子透过半透膜，而盐分和其他杂质被截留下来。

通过控制压力和膜的孔径大小，可以有效地去除水中的各种物质。

2.应用场景：反渗透技术广泛应用于电力、化工、食品、医药等领域。

例如，在电力行业，反渗透技术用于制备高纯水，保障锅炉和涡轮机的正常运行；在化工行业，反渗透技术用于提取和纯化产品；在食品和医药行业，反渗透技术用于制备超纯水和药物成分。

二、电渗析（ED）电渗析是一种利用电场作用进行分离的过程，通过在两个电极之间施加直流电场，使带电离子在电场作用下迁移，从而实现盐分的分离。

1.电渗析原理：在两个电极之间施加直流电场，带电离子在电场作用下向相反方向移动。

阳离子向负极移动，阴离子向正极移动，从而实现盐分的分离。

2.应用场景：电渗析技术常用于化工、冶金、电子等领域含盐废水的处理。

例如，在化工行业，电渗析技术用于回收和再利用废水中的盐分；在冶金行业，电渗析技术用于提取和纯化金属离子；在电子行业，电渗析技术用于处理和回收电镀废水。

三、电去离子（EDI）电去离子是一种结合了电渗析和离子交换两种技术的新型水处理工艺。

它通过电场作用将水中的离子迁移到离子交换树脂中，实现连续除盐。

1.电去离子原理：在EDI装置中，含盐水流经阳极和阴极，同时电流通过两个电极。

阳极释放阳离子，阴极吸收阴离子，这些离子被吸引到离子交换树脂中，从而实现连续除盐。

2.应用场景：电去离子技术主要适用于高纯水制备和工业用水处理等领域。

分离是利用混合物中各组分在物性和化性上差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。

形式：组分离，单一分离(多组分相互分离、特定组分分离、部分分离)。

分离的目的：1分析操作的样品前处理；2确认对象物质结构；3获取单一纯物质或某类物质以作它用；4除掉有毒有害物质。

分离科学是从混合物中分离、富集或纯化某些组分以获得相对纯物质的规律及其应用的一门学科。

化学平衡也称分子平衡，是在分子水平上研究物质的运动规律，但它不是研究单个分子的运动，而是研究大量分子运动的统计规律，研究在平衡条件下组分分子在溶液中的空间分布状况。

化学势，在等温等压和其他物质不变的情况下，每摩尔物质i的自由能。

物理意义是等T,P，其他组分不变时引入1mol组分i所引起的体系吉布斯自由能的变化。

用于表示敞开体系的化学平衡。

其影响因素：溶质对相的亲和势能，由溶质分子与相物质分子间相互作用力的大小决定。

溶质i在该相的稀释程度，这将影响稀释过程熵的变化。

物质四态：气液固和超临界。

相平衡是从热力学的角度研究物质从一种相(聚集态)转变为另一种相的规律。

引起相变条件：T P溶剂和化学反应。

相图和相律是研究相平衡的重要方法。

当将处于液相状态a的液态混合物恒压升温至液相线上的L1点时，液相开始产生气泡，对应混合物的温度t1称为该液相的泡点。

处于气态的的气态混合物恒压降温至气相线上的G2点时，气相开始凝出露珠似的液滴，对应的温度称为该气相的露点。

萃取分离法是将样品中的目标化合物选择性的转移到另一相中或选择性的保留在原来的相中，使目标化合物与原来复杂基体相互分离的方法。

溶剂萃取是利用不同物质在互不相溶的两相(水相和有机相)间分配系数的差异，使目标物质与基体物质相互分离的方法。

三步：水相中被萃取溶质与加入的萃取剂生成可萃取化合物，在两相界面萃合物因疏水分配作用进去有机相，萃合物在有机相中发生化学反应。

影响因素：萃取剂浓度，酸度，金属离子浓度，盐析剂，T,萃取剂和稀释剂，第三相。

反渗透、电渗析、电吸附技术对比一、原理比较1、反渗透RO（Reverse Osmosis）除盐原理当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透，若在膜的盐水侧施加压力，那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值时，水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时，水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧，上述现象就是水的反渗透处理的基本原理。

2、电渗析ED除盐原理电渗析ED(Electro Dialysis )是膜分离技术的一种，是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场力的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程。

除盐原理如图所示，电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜，分隔成小水室。

当原水进入这些小室时，在直流电场的作用下，溶液中的离子就作定向迁移。

阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来；阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。

结果这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室，出水称为淡水。

而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室，出水称为浓水。

从而使离子得到了分离和浓缩，水便得到了净化。

3、电吸附（EST）除盐原理电吸附技术EST(Electro-Sorption Technology)，又称电容性除盐技术，其基本原理是基于电化学中的双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的。

电吸附原理见图，原水从一端进入由两电极板相隔而成的空间，从另一端流出。

原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。

同时，随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，最终实现盐与水的分离，获得净化/淡化的出水。

纯化水与超纯水的制备原理一、天然水中通常含有五种杂质包括带电粒子,常见的阳离子有等；阴离子有F-、）的技术指标。

、蒸馏法，按蒸馏器皿可分为玻璃、石英蒸馏器，金属材质的有铜、不锈钢和白金蒸馏器B. 混床式（2-5级串联不等），混床去离子的效果好。

但再生不方便。

离子交换法可以获得十几MΩ的去离子水。

但有机物无法去掉，TOC和COD值往往比原水还高。

这是因为树脂不好，或是树脂的预处理不彻底，树脂中所含的低聚物、单体、添加剂等没有除尽，或树脂不稳定，不断地释放出分解产物。

这一切都将以TOC或COD指标的形式表现出来。

例如，当自来水的COD值为2mg/L时，经过去离子处理得到的去离子水的COD值常在5-10mg/L之间。

当然，在使用好树脂时会得到好结果，否则就无法制备超纯水了。

结垢是影响锅炉寿命的主要因素，因此锅炉对水质的要求比较高。

低压和中压锅炉对水质要求稍低而高压锅炉对水质要求非常高。

凡能导致锅炉、给水系统及其他热力设备腐蚀、结垢及引起汽水共腾现象，使离子交换树脂中毒的杂质如溶解氧、可溶性二氧化硅、铁以及余氯等都应大部分或全部除去。

在锅炉水处理中，锅炉补充水的离子交换水处理是最基本和最重要的水处理方法，但离子交换树脂失效后必须加碱或加酸进行还原，要产生大量的酸碱废水，直接外排不但污染环境，而且费用高昂。

3、电渗析法，产生于1950年[4]，由于其能耗低，常作为离子交换法的前处理步骤。

它在外加直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜分别选择性的允许阴阳离子透过，使一部分离子透过离子交换膜迁移到另一部分水中去，从而使一部分水纯化，另一部分水浓缩。

这就是电渗析的原理。

电渗析是常用的脱盐技术之一。

产出水的纯度能满足一写工业用水的需要。

例如,用电阻率为1.6KΩ·cm(25°C)的原水可以获得1.03MΩ·cm(25°C)的产出水。

换言之，原水的总硬度为77mg/L时产出水的总硬度则为∽10mg/L.4、反渗透法[5]，目前它是一种应用最广的脱盐技术。

超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。

是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。

是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。

超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。

超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。

因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。

2、钠滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。

也就是说用钠滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。

这是一般家庭不能接受的。

一般用于工业纯水制造。

3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。

可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。

也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。

这是一般家庭不能接受的。

一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。

反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。

4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。

滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。

①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。

②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。

③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。

苦咸水淡化的四种技术方法你知道那些苦咸水淡化的四种技术方法你知道那些?在整个水处理行业处理苦咸淡水的处理，其实很多人都认为只有三种，那是因为这些人不了解，其实是有四种，一般了解的人都知道是三种，而非常专业的技术师傅他们则知道是四种，苦咸水是什么水？这个水和海水是差不多的，对于这方面的水质处理都是需要相关专业一点儿的设备，在配上专业的技术，通过这种方式来处理的。

那么我们今天就来把这四种方法列出来，而不在是以前的三种方法了。

目前，反渗透和电渗析已成为苦咸水淡化的主要方法，已成为解决广大苦咸水地区用水紧张的重要技术手段。

而反渗透技术因其成本和效果更好，开始被越来越多的地方和部门选用。

纳滤技术的开发和应用比反渗透膜大约晚20年。

纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间，其膜表面具有纳米微孔结构。

反渗透膜对NaCL的脱除率在95%以上，而纳滤膜一般将NaCL脱除率在90%以下，反渗透膜几乎对所在溶质都有很高的脱除率，而纳滤膜只对特定的溶质具有脱除率。

纳滤膜主要去除一个纳米左右的溶质粒子，截留分子量一般为100～2 000。

纳滤膜主要用于脱除三卤甲烷中间体(THM)，异味、色度、农药、合成洗涤剂、可溶有机物等致病因子，以及脱除苦咸水中Ca2+、Mg2+等离子成分。

我国在山东长岛县海岛建成的南隍城水厂(144 m3/ d)，就采用了NF苦咸水淡化装置。

该装置操作压力0.75 Mpa，淡水回收率56%，吨水耗电1.43 kW·h，产水符合饮用要求。

目前国外城市饮用水已有日产水5万m3级的大型纳滤装置。

纳滤技术在21世纪将成为水净化的首选技术。

反渗透常规预处理技术主要是消毒、凝聚、絮凝、过滤工艺，由于其占地较大，运行维护较复杂，近年来，随着膜技术的发展，已开发出膜法预处理，主要包括微滤（MF）、超滤(UF)、纳滤(NF)。

纳滤作为预处理，主要脱除苦咸水中的大部分的结垢离子和一部分NaCL。

采用MF—RO系统，纳滤(NF)作预处理，NF脱除部分硬度和TDS，既不用添加防垢剂，又提高RO的水回收率，降低了25%能耗，可降低造水成本30%，经济效益明显。