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反渗透(RO)技术是0.5t 反渗透净化水设备的核心,其工作原理基于半透膜的特性。当原水在高压泵施加的压力(一般为 0.8 - 1.6MPa,具体依原水水质和膜元件而定)作用下,被迫通过孔径极小(仅 0.0001 微米)的反渗透膜时,犹如经过一张超级细密的滤网。水中的水分子体积小于膜孔径,能够顺利透过,而溶解盐类(如氯化钠、硫酸镁等)、胶体、细菌、病毒、有机物以及重金属离子(如铅、汞、镉等)等杂质,因体积大于膜孔径,无法通过,被截留在膜的一侧,从而实现水与杂质的高效分离,产出高纯度的净化水。这种分离过程与自然界中水分从低浓度溶液向高浓度溶液渗透的方向相反,故而得名 “反渗透”。
1、预处理系统:作为净化流程的 “先锋部队”,预处理系统肩负着去除原水中大颗粒杂质、降低浊度、吸附余氯及部分有机物等重任,为后续反渗透膜的高效运行创造良好条件。
1.1、多介质过滤器:通常采用石英砂、无烟煤等多种滤料,按粒径大小分层装填。原水自上而下流经滤层时,泥沙、铁锈、悬浮物等大颗粒杂质被拦截在滤料表面或孔隙中,使水的浊度显著降低,一般可将浊度降至 1NTU 以下。
1.2、活性炭过滤器:内部装填优质椰壳或果壳活性炭,利用其丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,吸附原水中的余氯、异色、异味、部分有机物及重金属离子等。例如,活性炭可有效去除水中的余氯,防止余氯对后续反渗透膜造成氧化损伤,余氯去除率通常能达到 99% 以上。
1.3、离子软化器(可选):若原水硬度较高,含有大量钙、镁离子,容易在反渗透膜表面形成水垢,影响膜的性能和使用寿命。离子软化器通过离子交换树脂与水中的钙、镁离子进行交换,将其去除,降低水的硬度,防止膜结垢。
1.4、精密过滤器:采用 5μm 或更小孔径的熔喷滤芯,进一步拦截预处理后残留的微小颗粒、胶体等杂质,如同给反渗透膜穿上一层 “防护服”,确保进入反渗透膜的水质洁净,避免膜表面被划伤或堵塞。
2、反渗透主机:是整个设备的核心 “作战单元”,决定着产水的质量和产量。
2.1、高压泵:为原水提供足够的压力,使其能够克服反渗透膜的阻力,实现反渗透过程。高压泵通常选用性能稳定、效率高的离心泵,其扬程和流量需根据设备的产水量和膜元件的工作压力要求进行合理选型,确保为反渗透膜提供稳定且适宜的压力。
2.2、反渗透膜组件:是主机的关键部件,常见的有卷式反渗透膜。膜元件由多层不同功能的膜材料复合而成,具有极高的脱盐率和良好的抗污染性能。以常见的 4040 型膜元件为例,单支膜元件在标准条件下的产水量可达 0.2 - 0.3t/h,0.5t 反渗透净化水设备一般配置 1 - 2 支膜元件,通过合理的排列组合,实现 0.5t/h 的产水目标。膜元件对水中溶解性盐类的脱盐率通常可达 97% - 99% 以上,对细菌、病毒等微生物的去除率接近 100%。
2.3、膜壳:用于容纳反渗透膜元件,为反渗透过程提供密封的高压环境。膜壳一般采用高强度的玻璃钢或不锈钢材质制造,具有良好的耐压性能和耐腐蚀性,能承受反渗透过程中的高压,确保膜元件安全稳定运行。
2.4、控制仪表:包括电导率仪、流量计、压力表等。电导率仪实时监测产水的电导率,反映产水的纯度;流量计分别测量产水和浓水的流量,以便操作人员了解设备的运行状态和回收率;压力表则监测反渗透系统各部位的压力,帮助判断系统是否正常运行,如发现压力异常,可及时排查故障,确保设备稳定运行。
3、后处理系统(可选):根据不同的用水需求,可在反渗透主机后增设后处理系统,对产水进行进一步的深度处理。
3.1、紫外线杀菌器:利用紫外线的杀菌作用,破坏细菌、病毒等微生物的 DNA 结构,使其失去活性,从而达到杀菌消毒的目的。常用于对微生物指标要求严格的饮用水、食品饮料行业用水等场景,确保产水符合相关卫生标准。
3.2、臭氧发生器:产生的臭氧具有强氧化性,不仅能有效杀灭水中的病原微生物,还能氧化分解水中残留的有机物,进一步提升水质。同时,臭氧在水中分解后会产生氧气,不会产生二次污染,适用于对水质要求极高的高端饮用水制备或某些特殊工业生产用水场景。
3.3、离子交换树脂柱:可用于进一步去除水中残留的微量离子,调节水的酸碱度,提高水的纯度,满足电子、医药等行业对超纯水的严格要求。