RO膜的特性与应用.doc

RO 膜的特性与应用一、 RO膜的脱盐特性1、脱盐率与压力正相关，工作压力越高、脱盐率越高，净水 TDS越低；2、脱盐率与浓水比例正相关，在一定工作压力下，浓水比例越高，脱盐率越高，净水 TDS越低；3、脱盐率与原水 TDS负相关，原水 TDS越高，脱盐率越高，净水 TDS越高；4、脱盐率与净水侧的背压负相关，背压越高，脱盐率越低，净水 TDS越高；5、脱盐率在pH 为6-8时最高，原水过高或过低的pH 值都会影响脱盐率6、脱盐率与温度负相关，温度越高，脱盐率越低，净水TDS越高脱盐率与净水 TDS的关系：脱盐率 = 1－净水 TDS/原水 TDS净水 TDS ＝ 原水 TDS*（1 - 脱盐率 )脱盐率不是稳定不变的，是与工作压力、原水 TDS、净水回收率、进水 pH值密切相关的离开了特定条件谈脱盐率，是没有意义的二、 RO膜的膜通量特性膜通量是指单位时间内透过 RO膜的净水产量，常用单位为 GPD（每天加仑）、? /d （每天立方米）和 L/h （每小时升）50GPD = 0.189 ? /d = 7.9L/h1、膜通量与压力正相关，工作压力越高，膜通量越大；2、膜通量与浓水比例正相关，在一定工作压力下，浓水比例越高，膜通量越大；3、膜通量与进水温度正相关，进水温度升高或降低 1 度，膜通量增加或减少 3%左右；4、膜通量与原水 TDS负相关，原水 TDS越高，膜通量越小；5、膜通量与净水侧的背压负相关，背压越高，膜通量越小；6、膜通量与 pH 值正相关， pH值越高，膜通量越大， pH 值越低，膜通量越小。

由于原水 TDS、进水温度的不同，同样 50G的 RO机，净水产量相差会非常大特别是在高 TDS的北方地方，在冬季， 50GRO机的产水量可能不到每小时 4 升三、 RO膜的测试条件和技术指标RO膜的主要技术指标是净水流量 (GDP，每天加仑数 ) 和脱盐率由于膜通量、 脱盐率与工作压力、 原水 TDS、温度、回收率 ( 废水比 ) 切相关，因此， RO膜的技术指标是在特定测试条件下的技术指标也就是说，同样脱盐率和膜通量、不同品牌和类型的 1812-50G RO 膜，在同样的使用条件下，脱盐率和膜通量是不同的不是所有 50G RO膜，在同样的使用条件下，每小时都能制水 7.9 升下面是几种常用 50G RO膜的技术指标和测试条件：陶氏 FILMTEC TW30-1812-50：脱盐率 98%（>96%），流量 50G±20%测试条件： 50psi 、25℃、 250ppm、回收率 15%时代沃顿 VONTRONULP1812-50：脱盐率 97.5%（ >96%），流量 50G±15%测试条件： 60psi 、25℃、 250ppm、回收率 15%世韩 CSM RE1810-50：脱盐率 96%，流量 50G测试条件： 60psi 、25℃、 250ppm、、回收率 10-20%在上述 3 种 RO膜中，陶氏 FILMTEC TW30-1812-50的测试压力最低。

结合上面讲的 RO膜的膜通量特性，在同样的使用条件下，陶氏膜的膜通量、脱盐率最好陶氏膜的测试条件和技术指标， 还说明：在同样的使用条件下， 产水量相差50%是正常的 (120/80=150%)、净水 TDS相差 2、3 倍也是正常的我们评价 RO膜的好坏，不能单凭几支膜的测试数据，因为由于生产、制造工艺的原因， RO膜的个体性能差异比较大，几支膜不能说明全部问题一般说来，脱盐率、膜通量差异小的膜，质量更好，还需要大家考虑的一个问题，就是 RO膜的标称值严重偏低有些品牌的 RO膜，标称膜通量、脱盐率很好，实际可能相差很大大家在选择 RO膜时，一定不能只看商家的宣传和标称值，要在同样条件下的进行测试比较 要尽可能的多测试几只， 以消除个体差异的影响， 不能测试了一支膜不错，就认为这个品牌的膜都好三、影响 RO膜寿命的指标1、浊度 由不溶性物质影响的透明度，即原水的浑浊度原水浊度越低、RO膜的寿命越长家用 RO机采用 PP滤芯的原因，就是为了滤除不溶性物质，降低原水的浊度采用低质量的 PP棉，不能有效的降低原水浊度， 会严重影响 RO膜的使用寿命2、淤泥密度指数 (SDI) ，也称污染指数 是判断原水胶体和颗粒污染程度的方法。

SDI 越低，即胶体和颗粒污染物越少， RO膜被污染的风险越少、寿命越长3、溶解性固体总量 (TDS）或电导率 TDS 是测量水中离子浓度的简便方法 TDS越高， RO膜结垢、堵塞的可能性越大4、余氯（氧化还原电位）常用的反渗透膜材料主要是聚酰胺复合膜，耐氧化性比较差，一般要求进水的余氯浓度不超过 0.1ppm在反渗透系统设计中，一般用活性炭、 KDF、亚硫酸钙去除余氯，最常用的是活性炭在小型家用 RO机中，由于 KDF成本高、易板结，使用效果并不好我们测试过亚硫酸钙除余氯，结果发现 RO净水发涩，不知道是什么原因如果你准备用亚硫酸钙，一定要测试净水是不是有发涩现象RO 膜对硫化氢、二价铁离子也很敏感，会造成微生物污染和胶体污染如果原水中二价铁离子含量高，可以采用锰砂去除 RO膜通量下降快，取出来 RO膜发现发红，则说明原水中亚铁含量高，需要去除5、离子成份和硬度水中溶解的一些微溶无机盐，在原水被 RO膜浓缩后，可能会达到过饱和状态，超出溶解极限而在 RO膜表面结垢，常见的是碳酸钙和硫酸钙硬度过高的原水，净水回收率不能设计太高对于硬度过高的水，常用的方法是软化处理6、二氧化硅二氧化硅易引起膜污染且极难清除。

这在 RO机设计中也要加以考虑四、 RO膜的回收率（废水比）由于 RO膜的使用寿命易受上述因素的影响， 家用 RO膜受成本和安装空间的限制，不太可能采用大型工业反渗透设备的工艺对进水进行处理， 净水回收缩率（废水比）的就是家用 RO机设计要考核的核心问题了所以，像美的、沁园等品牌的 RO机，为了保证 RO膜的使用寿命，一般把废水比设定为 1:3 ，以适应于千差万别的水源条件一些小品牌的 RO机，不考虑原水条件的不同， 一味的降低废水比，结果是 RO膜寿命特别短对于以自来水为条件的家用 RO机，影响 RO膜寿命的主要因素是结垢 一般来讲，原水被浓缩后， 会使水中的微溶无机盐处于过饱和状态而析出结垢 但是，析出结垢需要反应过程， 并不是一达到过饱和状态就析出结垢只要能够及时把浓缩水排出，就可以有效防止 RO膜的结垢堵塞 所以，传统 RO机开机强冲 18 秒、关机不强冲是不合理的 这是因为开机强冲易于实现，关机强冲不易实现的原因当然，使用电脑板控制冲洗电磁阀，就不存这种问题如果采用电脑板控制强冲阀， 一定要采用关机强冲的， 把浓缩水及时排出， 可以有效防止浓缩水在 RO膜内析出沉积结垢、延长 RO膜的寿命。

除止之外，合理的废水比、加快原水在 RO膜的流动速度，也是防止 RO 膜被污染、延长 RO膜使用寿命的有效方法如果废水比太小，原水在 RO膜的流动速度太慢，学过液体力学的都知道的，这时候原水在进水通道是层流状态， 贴近膜表面的原水会被过度浓缩， 胶体非常容易附着在 RO膜表面，微溶性无机盐也容易析出结垢，保持原水在一定的流速是必须的！即，废水比例调得太低，是不合理的加快原水流速的方法，有两种：1、加大废水比例2、减小进水通道的截面积佳尼特有一种侧流膜， 采用的就是减小进水通道截面积、 加快原水流速的方法防止结垢堵塞、减小了废水比例，提高了净水回收率浓水回流节水技术，是一种加快进水流速、减少浓缩水排放的一种方法RO膜浓水口，接两个废水比，一个较大的废水比回流到增压泵的进水管路中，较少的废水比排掉这样就加快了 RO膜的进水流速这种节水设计实际上是有问题的：1、回流管路不容易冲洗，易结垢堵塞一旦结垢堵塞，由于直接排放的废水比流量很小， RO膜的进水流速变慢，会很快的结垢报废2、浓水回流，加大的进水 TDS值，影响了净水产量和脱盐率侧流膜在卷制上比较特殊， 实现了一种 Y 型进水通道，前部的两路进水通路在后部合并为一路，保证了在进水在通路后部也能保持较快的流速。

这样就能在废水比例较小的条件下，防止了 RO膜结垢五、 RO膜的脱盐特性一般规律是，膜通量高的 RO膜，盐透过量也高，即脱盐率低脱除率受下列因素的影响：1. 解离度：弱酸，如乳酸，在高 pH 条件下，解离程度提高，脱除率也高；2. 离子价位：离子价位越高，其脱除率越高，二价离子（钙、镁等）比一价离子（钠、钾、氢等）脱除率高，一般 1 价离子（钠、钾、氢等）脱除率大于95%， 2 价离子（钙、镁等）脱除率大于 99.5%；3. 分子量：分子量越大脱除率越高，一般来讲， RO膜可以脱除相对分子量大于 100 的物质；4. 非极性：极性越低脱除率越高；5. 水合程度：水合程度高的离子如 Cl 比水合程度低的如 NO3 脱除率高；6. 分子支链程度：异丙醇比正丙醇脱除率高下图是陶氏 FT30膜溶质典型相对脱除率：测定条件： TDS 2,000ppm 、1.6MPa 、25 ℃、未标注溶液的 pH ＝7从上表可以看出， RO膜不是万能的，不是对所有溶质都有较高的脱除率，对甲醛、甲醇、乙醇（酒精）、尿素的脱除率较低由于家用膜的工作压力低，实际脱除率比上表要低得多所以，大家不要用 RO膜做过滤啤酒的实验，过滤后还是会有酒味的。

六、 RO膜的结构下图是陶氏聚酰胺复合膜的结构示例图：聚酰胺复合膜一般是由下列三层构成：1. 超薄分离层，聚酰胺材料，约0.2 μm 厚；2. 多孔中间支撑层，聚砜材料，约40μm 厚；3. 无纺布增强层， 聚酯材料，约 120μm 厚。