一、反渗透膜的核心作用
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高效脱盐与离子去除
反渗透膜的孔径极小（约0.0001微米），仅允许水分子通过，而溶解在水中的盐分（如Na⁺、Cl⁻、Ca²⁺等）、重金属离子（如Pb²⁺、Hg²⁺）及极性有机物（如农药、抗生素）被截留。经反渗透处理后，水的电导率可显著降低（通常≤5μS/cm），脱盐率达95%以上，为后续精处理（如EDI、混床）提供低离子负荷的进水。
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去除微生物与颗粒物
反渗透膜可拦截水中99.9%以上的细菌、病毒及胶体颗粒（如悬浮物、铁锈），防止微生物在后续精处理单元（如EDI模块）中繁殖，避免生物污染导致的设备故障或水质下降。
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降低有机物含量
反渗透膜对分子量大于100的有机物（如腐殖酸、苯系物）截留率较高，可减少后续精处理单元的负荷，延长树脂或膜的使用寿命。
二、反渗透膜的工作原理
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压力驱动渗透
在高压泵作用下，原水被加压至1.5-3MPa，克服渗透压后，水分子通过反渗透膜的半透膜结构，从高浓度侧（原水）向低浓度侧（纯水）扩散，而溶解性杂质被截留在膜表面。
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选择性渗透机制
反渗透膜由聚酰胺复合材料制成，表面形成致密的选择性分离层。该层对水分子具有高透过性，但对离子、有机物及微生物的透过性极低，从而实现高效分离。
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浓水排放与冲洗
截留的杂质随浓水（废水）排出系统，同时定期用纯水对膜表面进行冲洗，防止污染物沉积导致膜性能下降（如通量衰减、脱盐率降低）。
三、反渗透膜在超纯水机中的位置与流程
超纯水机通常采用多级过滤结构，反渗透膜位于核心处理阶段，其典型流程如下：
- 预处理阶段
- PP棉滤芯：去除大颗粒悬浮物（如泥沙、铁锈）。
- 活性炭滤芯：吸附余氯、有机物及异味。
- 软化树脂滤芯（可选）：置换水中的钙、镁离子，防止反渗透膜结垢。
- 反渗透阶段
- 高压泵：将预处理后的水加压至反渗透膜所需压力。
- 反渗透膜组件：分离水与溶解性杂质，产出纯水（产水）与浓水（废水）。
- 储水桶：储存反渗透产水，供后续精处理使用。
- 精处理阶段
- EDI模块（电去离子）：利用电场作用进一步去除离子，产出电阻率≥15MΩ·cm的超纯水。
- 紫外线杀菌器：杀灭水中残留微生物。
- 终端滤芯（如0.22μm滤膜）：截留可能存在的微小颗粒，确保水质稳定。
四、反渗透膜的性能指标与维护
- 关键性能指标
- 脱盐率：反映膜对离子的截留能力，通常≥95%。
- 产水量：单位时间内产出的纯水量，受进水压力、温度及水质影响。
- 回收率：产水量与进水量的比值，典型值为50%-75%，过高可能导致膜结垢。
- 维护与更换
- 定期清洗：根据水质情况，每3-6个月用化学清洗剂（如柠檬酸、氢氧化钠）清洗膜表面，恢复通量。
- 更换周期：反渗透膜寿命通常为2-3年，当产水量下降20%或脱盐率低于90%时需更换。
- 操作规范：避免频繁启停、超压运行或进水温度过高（＞45℃），以延长膜寿命。
五、反渗透膜的应用场景
- 实验室超纯水机：为HPLC、GC-MS等精密仪器提供高纯度进水，防止离子干扰检测结果。
- 工业超纯水设备：用于电子半导体、光伏、电力等行业，满足芯片清洗、锅炉补水等对水质的高要求。
- 医疗用水系统：制备透析用水、注射用水，确保无菌、低离子含量，保障患者安全。
