反渗透水是通过反渗透技术制备的高纯度水，其原理基于半透膜的选择性透过性。以下是详细的制备原理、步骤、设备及应用领域：
一、制备原理
- 渗透与反渗透现象
- 渗透：当稀溶液（如淡水）与浓溶液（如盐水）被半透膜隔开时，水分子会自发从稀溶液侧流向浓溶液侧，直到两侧压力平衡（渗透压）。
- 反渗透：在浓溶液侧施加高于渗透压的压力，使水分子逆方向流动，从浓溶液侧流向稀溶液侧，而杂质（如盐类、有机物、微生物）被截留。
- 半透膜特性
- 膜孔径极小（通常<1nm），允许水分子通过，拦截溶解性盐类（如Ca²⁺、Mg²⁺）、有机物（分子量>100）、微生物和病毒。
二、制备步骤
- 预处理系统
- 目的：保护反渗透膜，延长寿命。
- 流程：
- PP滤芯：去除水中5μm以上的颗粒杂质（如铁锈、泥沙）。
- 活性炭过滤：吸附余氯、异味及部分有机物。
- 软化树脂（可选）：针对硬水，去除钙镁离子，防止膜结垢。
- 反渗透纯化系统
- 高压泵：提供压力（1.5-10.5MPa），驱动水分子透过膜。
- 反渗透膜组件：水分子通过膜产出纯水（脱盐率>98%），杂质随浓水排出。
- 后处理系统（按需选择）
- 混床离子交换：进一步去除微量离子，提升电阻率至18.2MΩ·cm（超纯水）。
- EDI（电去离子）：连续去除离子，适用于大规模超纯水制备。
- 紫外线杀菌：灭活微生物，保证水质安全。
三、关键设备
| 设备名称 |
功能 |
| 预处理过滤器 |
去除大颗粒、余氯、有机物 |
| 高压泵 |
提供反渗透所需压力 |
| 反渗透膜组件 |
核心分离单元（如陶氏、海德能品牌膜） |
| 混床/EDI |
深度脱盐与超纯水制备 |
| 紫外线灯 |
杀菌消毒 |
四、应用领域
- 饮用水：瓶装水、家庭净水系统。
- 工业用水：
- 电子/半导体：超纯水清洗晶圆。
- 制药：符合GMP标准的注射用水。
- 化工/电力：锅炉补给水（防结垢）。
- 海水淡化：沿海缺水地区的水源解决方案。
- 废水回用：工业废水处理后循环使用。
- 实验室：分析实验、细胞培养用水。
五、优势与局限性
- 优势：无需化学药剂，物理分离环保；能耗低（相比蒸馏）。
- 局限性：预处理要求高；膜需定期清洗或更换。
通过这一流程，反渗透技术能稳定产出高纯度水，满足从日常饮水到尖端工业的多场景需求。
