在水调节行业中反渗透系统的使用继续增长。随着越来越多的系统投入使用，水质专业人员必须扩大对该技术的理解。这篇介绍性文章旨在帮助贸易专业人员提高他们对RO系统的熟悉程度，该系统使用进料泵为膜提供130至200 psi的进料压力。虽然这些信息中的一部分可能适用于柜台下的住宅系统，但本文的目的是涵盖城市供水应用中使用的全屋/商用型系统。私人的，不受管制的供水可能含有其他杂质，如高含量的有机物，铁，锰，硫化氢和其他可能影响RO 膜性能和寿命的成分，但本文不讨论。

RO是将水供入半透膜的过程。在膜表面，水与其总溶解的矿物质含量分离。在该过程的这一点上，净化水在通过膜时被捕获并变成渗透水（也称为产物水）并且废水被送到排水管（参见实施例1）。

通常在水中发现的TDS主要由钙，镁，钠和钾阳离子以及氯离子，硫酸根，硅酸根和碳酸氢根阴离子组成。水中还存在少量有机物质，污垢，粘土，淤泥，矿物 微粒和微生物，以及多种痕量阳离子和阴离子。这些痕量成分可能是铁，锶，钡，硝酸盐，铅，铜，氟化物，锰......这个名单还在继续。彻底的水分析是任何RO项目的最佳开端，也是诊断当前正在运行的系统问题的有用工具。它有助于确保预处理的大小和选择正确，并有助于设定渗透率和整个系统恢复的指导方针。

预处理

大多数RO系统的预处理可分为四种预处理类型：

泥沙控制

不应依赖工厂组装的RO系统上的预滤器作为系统的唯一沉积物控制。甲介质型，反洗沉淀物过滤器是优选的，因为在预处理阵容第一件设备，并且还用作用于其它预处理技术，其中较高的沉积物存在的保护。理想情况下，应选择沉积物控制方法以确保淤泥密度指数（SDI）值为3或更低。稍后将在通量率主题下讨论SDI 。如果不解决，SDI值超过3会导致膜堵塞过早。当沉积物过滤器时，RO系统需要被锁定 反洗使得沉淀物不是或在RO给水中不存在高SDI值。

脱氯

通常完成活性炭每立方英尺碳服务流量的3.7加仑（每分钟加仑）的尺寸。碳过滤器的尺寸必须能够满足RO系统进料流速，而不是的需求渗透速率或加仑每天系统的额定生产，因为这些是两个非常不同的流速。进料流量总是大于渗透速率。活性炭还会减少有机物; 然而，实现有机物 还原需要低得多的流速。当碳过滤器反洗时，RO需要被锁定，因此氯化水不会损坏RO膜。钠焦亚化学注射剂也可用于脱氯，在两个注射PPM（百万分之一每每）ppm的游离的氯。需要对沉积物和碳过滤器进行编程以在不同时间进行反冲洗。这将确保有足够的水量和压力来回洗每个过滤器。将RO锁定，以便在沉积物和碳过滤器反冲洗时无法操作，确保如果这些过滤器没有自动旁路，则RO泵不会产生气穴现象特征。如果过滤器具有自动旁路功能，则RO系统应关闭，以防止氯和沉积物对膜造成损害。

比例控制

这通常由传统的水软化剂完成。软化剂应该是双交替系统，除非RO给水需求低，水硬度低，存在适当的渗透物储存并且RO在再生期间可被软化剂锁定。在注射的代替阻垢剂化学品软化也是一种流行的手段规模控制。一矿使用化学阻垢剂，因为所有矿物和金属仍处于进水分析就显得尤为重要。因此，系统恢复将取决于这些成分的水平和阻垢剂化学品的性能。如果没有某种形式的水垢控制，RO 膜可以在几小时内扩展，这取决于给水化学和系统回收。

生物控制

一个紫外线（UV）消毒器，其产生254纳米杀菌UV每平方厘米的辐射剂量和在30,000微瓦秒，是对一般微生物良好的防御。微生物可在膜表面形成生物膜，从而减少渗透物的产生。该UV系统应与五元被预过滤微米 的筒式过滤器，使得UV透射入水被最大化。如果采用传统的软水器作为反渗透系统的水垢控制方法，那么紫外线消毒器将获得减少水垢形成的额外好处。UV的石英套管。这样可以提高紫外线在水中的透过率，减少石英套管的清洁间隔，因此紫外线系统应在软水器后安装。如果使用防垢剂化学品，而不是传统的软水剂用于膜 垢控制，请与防垢剂制造商核实，确认UV体系不会对防垢剂化学品的性能产生不利影响。

恢复百分比

很多重点都放在RO运作的恢复百分比上。如果RO正被馈送2加仑并把它发送一个GPM到漏极（拒绝）和一个GPM到渗透水箱，这被称为50％的恢复。RO的恢复百分比可通过以下公式计算：

渗透 gpm /给水gpm×100 =％回收率

如果RO产生6.5gpm 渗透物和3.5gpm 废弃物（6.5 + 3.5 = 10），则进料流量为10gpm。因此，回收率为6.5 / 10×100 = 65％。回收是重要的，因为水中的所有溶解盐都限制它们在膜中浓缩并保持溶解的程度。RO系统中的水化学从膜的进料端变为废料端。反渗透系统产生的废水TDS高于系统的给水。在差分TDS中的给水和冷凝水之间是直接相关RO运作的恢复率。如果RO正在供应TDS为500 ppm的水，并且其回收率为50％，则废物流的TDS为1,000 ppm。回收率为 60％时，废水 TDS为1250 ppm，回收率为75％时为2,000 ppm。RO系统在高回收率下具有更高的污垢或结垢概率。随着膜中水的TDS增加，较少的可溶性矿物质将开始形成沉淀矿物 规模的上膜表面。

实施例2显示了通过多级商业RO系统的典型流动路径。这种特殊类型的配置称为4：2：1阵列。泵将前四个膜壳并联供给。来自这四个膜壳的废水为第二级提供给水，其由两个并联的膜壳组成。由这两个第二级膜壳产生的废水将给水提供给最后或第三阶段。该拒绝水离开第三级膜具有最高的TDS。因为膜（一个或多个）在最后，第三阶段经受最高TDS水，它是最有可能扩展的第一和是最快到比例在事件用于预处理规模，无论是软化剂或防垢化学，停止工作或没有得到妥善维护。

在设计良好的 RO系统中，每个膜将最多15％的水转化为渗透液。另外85％成为下一个膜的补充水，或者如果不存在其他膜，则将一部分水送至排水，而将剩余部分送回进料泵的吸入侧。回收一部分废水并将其重新引回到进料泵的吸入侧是一种称为废弃物再循环的概念。这节省了大量的水，但增加了膜的给水TDS因为原料水现在与更高的TDS 废水混合。

离子排斥百分比

当确认所述离子排斥一个的膜，请记住，给水TDS不是TDS从软化剂和碳的水的过滤器，但TDS的水的的混合后拒绝与给水再循环。根据系统设计，单膜 RO系统被馈送500- ppm的 TDS，在50％的工作用水恢复与拒绝再循环可以有一个混合膜给水的TDS 750 ppm的。计算离子拒绝一个的膜，按照以下公式：

（膜给水TDS - 渗透水TDS）/ 膜给水TDS ×100 =％的离子排斥

当检查膜对膜产品数据表的百分比离子排斥时，请记住膜制造商的测试是在非常特定的参数或标准条件下进行的; pH，温度，给水压力，给水TDS和离子类型（通常为氯化钠）通常始终在产品数据表中注明，因为这些都会影响离子排斥。不同的离子具有不同的拒绝值。pH影响许多离子的离子排斥。温度，给水压力和TDS影响通量率或每平方英尺的GPD 膜 A的材料的膜。例如，你可能会注意到的RO系统使得下TDS水在较高的进料压力的膜比在较低的给水压力。这是因为通过膜的离子盐迁移速率相当恒定; 然而，对膜的给水压力越高，产生更多纯净水，从而将渗透物中不可避免的离子稀释到更低的水平，导致整体渗透物TDS降低。这对％的离子产生直接影响排斥的 膜这样的标准测试条件已被确立膜制造商，以消除这些变量。

通量率

该通量的RO的速率膜是量渗透水的膜每平方英尺的产生膜每天材料（通常表示为每天GFD或每平方英尺加仑）。例如，常见的4×40膜具有87平方英尺的总膜面积。它们通常被分类为1,800-gpd膜。要计算这种膜的gfd 通量率，将每天加仑除以平方英尺：1,800 / 87 = 20。

想象一下，这种膜的运行速度为20 gfd。膜的通量率受给水的SDI限制。SDI是由于微细沉淀物导致的水的过滤器特征。所有水域都有不同的SDI。井水通常具有较低的SDI，地表水通常较高，但并非总是如此。一个SDI优于三个SDI。在SDI为3以上时，膜的微粒污垢更可能以高通量率发生。如果发生这种情况，通过降低膜的给水压力将RO 的通量率降低到16或17 gfd并减少产生的量 渗透。在多级商业RO系统中，如实施例2中概述的那样，并非每个膜都产生相同量的渗透水。

膜的给水压力在第一阶段最高，在第二阶段较低，在最后第三阶段最低。这是因为每一级中，膜馈压力损失发生。的TDS的的膜在第一阶段给水比下TDS的的膜在第二和第三阶段的给水，因为第二级被馈送拒绝来自第一级水和第三级被馈送有拒绝从所述第二水阶段。多级RO系统的这两个操作特性导致第一级膜以更高的通量运行率高于后两个阶段。根据系统设计，由于较高的通量率，在第二级和第三级之前的第一级膜中会产生颗粒 污垢。

膜尸检

可以按照清洁化学品制造商或膜制造商的指导清洁膜。根据经验，如果膜需要高达15％的进料压力来制备与新产品相同量的渗透液，或者在相同的进料压力和温度下使渗透液减少15％。新的，他们可以清洗。超过15％基准中的任何一个可能意味着膜对清洁的反应可能不太好。

对膜进行自动检测有助于确定导致结垢或结垢问题的原因。我遵循一个非常有说服力的简单程序。首先在膜的外包装上从上到下进行浅切。取下胶带或玻璃纤维包装。再次从上到下进行浅切，这次是通过膜的第一层。现在，膜应该像一卷纸巾一样展开。看看膜表面上有什么。此时，给定水分析结果，您可以开始得出一些结论。红色可能表示存在铁或粘土，或两者兼而有之。灰色到黑色可能表示锰（灰色也可能意味着淤泥）。细粉末可能是淤泥。硬砂（具有结块，砂纸状纹理）是规模。干燥的部分膜与标度，刮去了的样品规模，并把盐酸酸就可以了。如果它发泡，它可能是某种碳酸钙或碳酸镁 ; 这可能意味着软化或防垢预处理化学品不能正常工作。

如果规模看起来像糖晶体和盐酸时不发泡酸施用时，其可以是基于硫酸钙规模。仍需要钙来制造这种形式的水垢，因此软化剂仍然是问题所在。收集更多这种规模，并在少量去离子水中浸泡过夜。第二天，对去除了水垢的去离子水进行硬度测试，看硬度含量是否高于去离子水的原始水平。这表明并确认存在硬度标度。是膜 粘糊糊的？让膜温热至室温并闻到它。它有腥味吗？微生物污垢可能是问题所在。

通过每个测试，回顾负责解决该问题的预处理。它运作正常吗？尺寸合适吗？然后，您可以进行适当的调整或添加可能缺少的组件。识别污垢的性质也有助于为膜选择合适的清洁产品。

结论

反向渗透技术是许多实际应用的广阔领域。瓶装水和食品加工厂已将RO系统纳入其设施，以确保产品更加一致。金属电镀和精加工设备使用RO水进行清洗，电镀溶液和冲洗应用。洗车采用反渗透系统从水中消除大部分斑点形成矿物，为客户提供无斑点冲洗。使用RO作为补给水的蒸汽锅炉通过降低排污频率实现节能，从而降低化学成本。多年来，分离床 去离子系统已经被反渗透系统所取代，从而消除了对酸和硫的现场管理腐蚀性化学品。反向渗透已经成为餐厅，实验室，医院和各种各样的生产设施的共同夹具。继续在这个领域进行自我教育。这样做将为您的业务在销售和服务领域打开大门。