反滲透裝置工作原理

【資料簡介】

反滲透（RO）裝置的核心工作原理

反滲透（Reverse Osmosis，RO）是一種利用半透膜與壓力差，使水中溶解鹽類、膠體、微生物等大幅去除的膜分離技術。

其原理包含三部分：

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自然滲透（Osmosis）現象

• 兩側溶液濃度不同時，水會自發從低濃度 → 高濃度一側流動。

• 為了讓兩側濃度趨于平衡，需要一個壓力抵抗這股自然移動，這個壓力叫 滲透壓 π。

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施加外壓超過滲透壓 → 反滲透（Reverse Osmosis）

當對高濃度一側施加一個 大于滲透壓的壓力 時：

• 水被壓迫通過半透膜進入低濃度側；

• 溶解鹽、細菌、有機物、膠體等無法通過膜。

于是形成兩股水：

• 產水（Permeate）：極低電導，幾乎只有水分子；

• 濃水（濃縮液 Concentrate）：雜質被截留下來排出。

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膜如何截留污染物？

RO 膜的孔徑非常小（約 0.0001 微米），可以：

物質	是否可通過
水分子	? 可以
NaCl 等無機鹽	? 不能
細菌（0.5–1 µm）	? 不能
病毒（0.02–0.1 µm）	? 不能
有機物、重金屬	? 不能

這是 RO 去除率能達到 97%–99% 的核心原因。

反滲透裝置的工作流程

【典型 RO 系統流程】

1. 原水進入預處理系統

• 多介質過濾器（砂濾）

• 活性炭過濾器

• 軟化/加藥裝置（阻垢劑）

• 保安過濾器（5μm）

2. 高壓泵加壓（6–18 bar 視不同鹽度）

3. 水進入 RO 膜組件

• 純水通過膜

• 雜質被截留形成濃水排出

4. 產水進入后處理（如 pH 調節、礦化等）

三、反滲透的關鍵組成

部件	功能
預處理系統	去除懸浮物、余氯、硬度，保護膜
高壓泵	提供高于滲透壓的壓力
RO膜元件	核心分離單元
膜殼（壓力容器）	裝膜并承受高壓
清洗系統（CIP）	處理膜污染
電控（PLC）	自動運行與報警保護

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四、反滲透裝置能去除什么？

分類	去除率
無機鹽（TDS）	97–99%
重金屬（鉛、砷、鎘等）	95–99%
微生物（細菌、病毒）	99% 以上
有機物	95–98%
懸浮物、膠體	100%
熱源、蛋白、農藥	有效去除

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五、反滲透的應用范圍

• 飲用純凈水、瓶裝水工廠

• 鍋爐補給水、蒸汽系統水

• 醫療超純水、透析水

• 電子半導體用超純水

• 海水/苦咸水淡化

• 食品、制藥、生物工程

• 工廠生產用水回用