当液体中溶有不一样的种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、 醛、脂等有机物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增 加，是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同， 这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液及高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质 负吸附，对水是优先的正吸附，则在膜及溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水 层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。

  在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点--羰基上的氧原子形成氢键，而 原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键， 于是通过一连串的氢键形成及断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。 由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。

  对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不可以透过溶质的薄 膜称之为理想半透膜。当把一样体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透 膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为 渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压 差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即及浓溶液的种类、浓度和 温度有关而及半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流 动方向将及原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将 溶液中的溶质及溶剂分开的分离方法，它已大范围的应用于各种液体的提纯及浓缩，其中最普遍 的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物 及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。

  电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术，已广泛地应用于苦咸水脱盐，是世界上某 些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好 的耐热性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面，而 且在食品、医药及化学工业中，电渗析过程还有许多其他的工业应用，如工业废水的处理， 最重要的包含从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子; 从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品制造业中，如牛奶脱 盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质及非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为 人工肾使用等。

  最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以反渗透法的技术用来洗肾 (血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理 均采用物理法，不添加任何杀菌剂和化学物质，所以不可能会发生化学变相。并且反渗透膜并不 分离溶解氧，所以通过此法生产得出的纯水是活水，喝起来清甜可口。

  在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。 大分子之间有牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区 域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水及醋酸纤维素羰基上的 氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分 子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率 很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能及醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结 合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。

  膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层 的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由 物质的结构和分子量决定，对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过 99%，对单价离 子如:钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也超过了 98%;对分子量大于 100 的有机物 脱除率也可过到 98%，但对分子量小于 100 的有机物脱除率较低。

  渗透膜早已存在于自然界中，但直到 1748 年，Nollet 发现水能自然的扩散到装有酒精 溶液的猪膀胱内，人类才发现了渗透现象。

  自然的渗透过程中，溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界 压力作用下，浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散，具有这种功能的半透膜称为反渗透膜， 也称 RO(Reverse Osmoses)膜。

  当把一样体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂 将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度， 形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于 渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向及原来渗透的方向 相反，这一过程称为反渗透。

  2、产水量(水通量) 产水量(水通量)--指反渗透系统的产能，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/小时或加 仑/天来表示。 渗透流率--渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液 的流率，通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水 流速加快，加剧膜污染。 3、回收率 回收率--指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分比。膜系统的回收率在设计时就 已经确定，是基于预设的进水水质而定的。 回收率=(产水流量/进水流量)×100%

  1、进水压力对反渗透膜的影响 进水压力本身并不可能影响盐透过量，但是进水压力升高使得驱动反渗透的净压力升高， 使得产水量加大，同时盐透过量几乎不变，增加的产水量稀释了透过膜的盐分，降低了透盐 率，提高脱盐率。当进水压力超过一定值时，由于过高的回收率，加大了浓差极化，又会导 致盐透过量增加，抵消了增加的产水量，使得脱盐率不再增加。 2、进水温度对反渗透膜的影响 反渗透膜产水电导对进水水温的变化十分敏感，随着水温的增加水对通量也线性的增 加，进水水温每升高 1℃，产水量就提升 2.5%-3.0%;(以 25℃为标准)。 3、进水 PH 值对反渗透膜的影响 进水 PH 值对产水量基本上没有影响，面对脱盐率有较大影响。PH 值在 7.5-8.5 之间， 脱盐率达到最高。 4、进水盐浓度对反渗透膜的影响 渗透压是水中所含盐分或有机物浓度的函数，进水含盐量越高，浓度差也越大，透盐率 上升，因此导致脱盐率下降。

  反渗透，英文为 Reverse Osmosis，它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的 反向过程。早在 1950 年美国科学家 DR.S.Sourirajan 有一回无意中发现海鸥在海上飞行时 从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼 吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海 鸥带回了实验室，经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜，该薄膜构造非常精密。海鸥正 是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。 这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis 简称 R.O)的基本理论架构。

  二级反渗透 一级反渗透：就是原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水

  器→精密过滤器→一级反渗透机→中间水箱→中间水泵→EDI 系统→纯化水箱 →纯水泵→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点。。。双级反渗透就是第一级反 渗透的透过水经调整 PH 值后，再由第二级高压泵送进第二级反渗透系统处理， 从而获得透过水的过程。

  世界上从反渗透过程的传质机理及模型来说，主要有三种学说: 1、溶解-扩散模型 Lonsdale 等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作 为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力 造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着 他们通过膜的能量大小。其具体过程分为:第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和 溶解;第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方 式通过反渗透膜的活性层;第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。 在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速 率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择 性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且 决定于其在膜中的溶解度。 溶剂和溶质在膜中的扩散服从 Fick 定律，这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于膜表面， 因此物质的渗透能力不仅取决于扩散系数，而且取决于其在膜中的溶解度，溶质的扩散系数 比水分子的扩散系数要小得多，因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量 更多。

  电渗析及近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格实惠公道，但脱盐率低。当 前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便。

  电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分 为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中，阳膜允许阳离子透 过而排斥阻挡阴离子，阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子，这就是离子交换膜的选择透 过性。在电渗析过程中，离子交换膜不像离子交换树脂那样及水溶液中的某种离子发生交换， 而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用，即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极 和膜组成的隔室称为极室，其中发生的电化学反应及普通的电极反应相同。阳极室内发生氧 化反应，阳极水呈酸性，阳极本身容易被腐蚀。阴极室内发生还原反应，阴极水呈碱性，阴 极上容易结垢。

  电渗析，是一种以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液 中脱除或富集电解质的膜分离操作。

  电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合;在外加直流电场的驱动下，利用离子 交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、 阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷及离子的电荷相反，则离 子可以通过;如果它们的电荷相同，则离子被排斥，以此来实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化 等目的。

  1.用泵将干净、无游离氯的反渗透产品水从清洗箱(或相应水源)打入能承受压力的容器中 并排放几分钟。 2.用干净的产品水在清洗箱中配制清洗液。 3.将清洗液在能承受压力的容器中循环 1 小时或预先设定的时间。 4.清洗完成以后，排净清洗箱并进行冲洗，然后向清洗箱中充满干净的产品水以 备下一步冲洗。 5.用泵将干净、无游离氯的产品水从清洗箱(或相应水源)打入能承受压力的容器中并排放 几分钟。 6.在冲洗反渗透系统后，在产品水排放阀打开状态下运行反渗透系统，直到产品 水清洁、无泡沫或无清洗剂(通常 15~30 分钟)。

  一级反渗透的系统脱盐率≥99.5%。这样就能使含盐量在 1000ppm 以下的 原水，不经过离子交换直接处理到符合《GB17323-1998》瓶装饮用纯净水标准 中的理化指标。 说简单了，一级就是经过一次膜处理，出来的是纯水。双级就 是经过两次膜处理，出来的是超纯水

  出水电导率 1-10μS/cm 工艺流程: 通过原水箱收集原水，采用了增压泵进行水压辅助，原水通过增压水泵输送到石英砂过 滤器、活性碳过滤器和阳离子软化器进行初步的水处理，经过预处理的水在经过精密过滤器 (又称保安过滤器)后进入反渗透主机，进行反渗透处理，反渗透主机是主要的纯净水处理系 统，处理完成的水通过水汽混合器进行输送，纯净水处理完成后，通过专业的灌装设备做 灌装，称为大桶纯净水或者小瓶纯净水。