反渗透纯水设备是一种利用反渗透(RO, Reverse Osmosis) 技术为核心,去除水中绝大部分杂质,生产高纯度水的设备。它也被俗称为RO纯水机。
一、核心原理:反渗透(RO)
要理解设备,首先要明白其核心原理:
· 渗透 (Osmosis):一种自然现象。当两种不同浓度的溶液被半透膜(只允许水分子通过,阻止溶质通过)隔开时,水分子会自发地从低浓度一侧流向高浓度一侧,直到两侧浓度平衡。
· 反渗透 (Reverse Osmosis):对高浓度溶液一侧施加一个大于自然渗透压的外部压力,迫使水分子反向流动,从高浓度一侧流向低浓度一侧。这样,高浓度溶液中的水分子被“挤”过去,而溶质(如盐分、细菌、病毒、有机物等)则被半透膜截留,从而实现纯水与废水的分离。
这个过程的关键在于 RO膜,它是一种孔径极小的(约0.0001微米)半透膜,其孔径大小相当于头发丝的一百万分之一。
二、反渗透纯水设备的组成部分
一套完整的反渗透纯水系统通常包含以下部分:
1. 预处理系统:
· 目的:保护精密的RO膜,防止其被堵塞、污染或化学降解。
· 常见组件:
· 多介质过滤器:填充石英砂、无烟煤等,主要去除水中的悬浮物、泥沙、胶体及较大颗粒杂质。
· 活性炭过滤器:利用活性炭的吸附能力,有效去除水中的余氯、异味、异色、部分有机物和重金属。余氯是RO膜的天敌,必须在此环节去除。
· 软水器(可选):对于水质较硬的地区(高钙镁离子,易结垢),使用离子交换树脂去除钙镁离子,防止RO膜表面结垢。
· 精密过滤器(保安过滤器):通常为5微米的PP棉滤芯,作为最后的保险,拦截预处理可能漏过的微小颗粒。
2. 反渗透主机(核心部分):
· 高压泵:为RO膜提供持续、稳定的高压,这是实现反渗透过程的动力源。
· RO膜组:设备的“心脏”。由压力容器和内部的RO膜元件组成。常见的是卷式复合膜。
· 仪表与控制:包括压力表、流量计、电导率仪等,用于监控设备运行状态(如进水压力、膜前压力、纯水流量、纯水电导率等)。
3. 后处理系统(可选):
· 目的:根据最终用水要求进行进一步处理。
· 常见组件:
· 紫外线(UV)杀菌器:杀灭纯水中可能存在的微量细菌,确保出水微生物指标达标。
· 混床或EDI(电去离子):对于要求极高纯度水的场合(如电子、医药、实验室),用于深度去除水中残余的微量离子,制备超纯水。
· 纯水箱:储存制备好的纯水。
4. 清洗系统:
· 通常包括一个清洗水箱和清洗泵。当RO膜污染导致性能下降时,需要用特定的化学药剂进行循环清洗,以恢复其性能。