01反渗透简介

溶液的渗透现象指的是稀溶液中水分子自发地透过膜进入浓溶液中，从而达到浓度平衡的过程，此时膜两侧的液面高差称为该浓溶液的渗透压。而反渗透则是在浓溶液侧施加操作压力以克服自然渗透压，当操作压力高于自然渗透压时，水分子自然渗透的方向就会发生逆转，浓溶液中的水分子透过膜成为稀溶液侧的净化产水，而盐类等污染物被膜截留的现象，即为反渗透（Reverse Osmosis）膜的水处理过程。

反渗透技术具有高脱盐率、对有机物去除率较高、操作简单等特点，广泛应用于地表水和中水回用处理、工业和市政废水处理、海水淡化及纯水制备等领域。根据不同应用场景，以及进产水水质要求，选择一款合适的反渗透膜就成为反渗透水处理的重中之重。

02常见的反渗透膜类型

目前市场上常见的反渗透膜元件的类型有：低压膜、抗污染膜、苦咸水膜、海水淡化膜等，不同膜厂家也都有多种性能不同的反渗透膜。

03反渗透膜选型依据

反渗透膜元件的选择应综合考虑实际应用过程中的原水类型及含盐量、产水量及产水水质、系统回收率和脱盐率的要求等因素；而对于反渗透膜元件，要考虑其所能承受的盐分含量（TDS），浓水渗透压和压力等。

一.根据应用场景选择反渗透膜

低压膜通常用于工业纯水、锅炉补给水、自来水净化脱盐及作为反渗透产水的二级处理，在较低的操作压力下，依然具备较高脱盐率的性能；

苦咸水膜主要用于地表水、市政水、工业废水的脱盐处理，以及中水回用处理等，能够有效减少化学清洗频率，降低运行成本，同时具有高脱盐率、高产水量、高化学耐久性的特点；

抗污染膜通常用于高污染水源，如污染较为严重的工业废水等，对进水中的有机物、微生物有更好的抗污染能力，同时具有高化学耐久性，可以有效解决膜元件的污染问题；

海水淡化膜主要应用于海水淡化、反渗透浓水处理、渗滤液及其他污染程度更高的水源。

二、 不同TDS导致浓水渗透压及压力不同

由于含盐量（TDS）不同，决定了渗透压的差异，也导致了系统运行压力的不同。通常渗透压按以下公式来计算：

π=RT∑Ci

其中，R为常数，通常取0.082atm·L/mol·K；

∑Ci为各离子的浓度总和，mol/L；

T为热力学温度，K

举例，2000ppm的氯化钠溶液，其在25℃温度情况下的渗透压为多少？

则，∑Ci= C（Na+）+ C（Cl-）=0.0684mol/L

π=RT∑Ci=0.082X（273+25）X0.0684=1.6714atm=16881KPa

只有当操作压力大于该浓水渗透压时，才能实现反渗透过程，也即进水压力需大于168KPa。在选择膜元件时，我们要根据原水离子浓度或盐含量大致估算浓水渗透压和压力，既要保证压力大于浓水渗透压，同时又不超过膜的耐压极限，若压力过大，则会导致膜元件的损坏。另一方面，在考虑高压泵扬程时也需根据压力来选择合适的扬程。

另外，系统回收率影响最终浓水TDS，同样会对压力造成一定的影响。

举例，5000ppm（以NaCl计）的原水在回收率75%的情况下，浓水TDS相当于浓缩4倍，也即浓水TDS为20000ppm，此时的渗透压约为16.8bar，若某反渗透膜最高操作压力为41bar，在这种情况下可以选择该反渗透膜；但当原水TDS为15000ppm，同样在75%回收率的情况下，浓水TDS为60000ppm，此时的渗透压大于41bar，就超过了该膜元件的耐压极限，在这种情况下就不能选用该反渗透膜，应该选择耐压等级更高的海淡膜。

三、根据进水含盐量（TDS）选择反渗透膜

对于不同的反渗透膜，其运行时所能承受的盐分含量存在差异，因此应根据实际进水的含盐量（即TDS）来选择合适的膜元件。

进水TDS≤1000ppm，如自来水、地表水、反渗透产水等，通常选用低压膜；

进水TDS≤8000ppm，如市政、工业废水等含盐废水，一般选用苦咸水膜或抗污染膜，而对于其中有机物、微生物等污染较为严重的水源，必须选择抗污染膜；

进水TDS>8000ppm，如高含盐量苦咸水、反渗透浓水、渗滤液、海水等，通常选用海水淡化膜或耐高压苦咸水膜。

综上所述，反渗透膜的选型需综合考虑产水水质、吨水能耗、稳定抗污染等膜服役因素。那么问题来了，当遇到高污染和中/低TDS的进水工况时，该如何选型呢？抗污染膜能耗高，低压膜易污堵，各有利弊。作为液体分离膜技术的专家，水艺给出的答案是：Procycle®系列低碳再生水反渗透膜，这款即将上市的反渗透产品将兼具超低压节能和长效抗污两大优点，满足印染、造纸等多数工业中水回用场景减污降耗的需求，为推进工业废水循环利用技术升级，促进工业绿色高质量发展贡献力量。敬请关注！

关于水艺膜

水艺膜专注于高性能液体分离膜技术的开发与生产，是业内极少数拥有微滤、超滤、纳滤、反渗透等全系列过滤膜技术与膜产品的厂家之一。我们的致力于为全球提供先进的液体膜处理技术和解决方案，促进水资源的绿色再生循环利用。

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撰写丨唐若凯

编辑丨李 娜

校对丨陈 云

审核丨周国锋