反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。

反滲透時(shí)，溶劑的滲透速率即液流能量N為：
N＝K_h(Δp－Δπ)
式中K_h為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側(cè)的靜壓差；Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為：
π＝iCRT
式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；C為溶質(zhì)的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為溫度。

反滲透通常使用非對(duì)稱膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。

反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，近20年來(lái)得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水（見(jiàn)鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取水，目前其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，已開(kāi)始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

反滲透原理

當(dāng)水和鹽水被理想半透膜隔開(kāi)，理想半透膜只允許水通過(guò)而阻止鹽通過(guò)，此時(shí)膜水側(cè)的水會(huì)自發(fā)地通過(guò)半透膜流入鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，若在膜的鹽水側(cè)施加壓力，那么水的自發(fā)流動(dòng)將受到抑制而減慢，當(dāng)施加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，水通過(guò)膜的凈流量等于零，這個(gè)壓力稱為滲透壓力，當(dāng)施加在膜鹽水側(cè)的壓力大于滲透壓力時(shí)，水的流向就會(huì)逆轉(zhuǎn)，此時(shí)，鹽水中的水將流入水側(cè)，上述現(xiàn)象就是水的反滲透（RO）處理的基本原理。

這個(gè)問(wèn)題太深?yuàn)W了，至今科學(xué)家們都無(wú)法完全明確解釋。其實(shí)把反滲透現(xiàn)象理解清楚就可以。學(xué)界對(duì)于反滲透分離機(jī)理的解釋主要流行以下三種理論：

1、溶解-擴(kuò)散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現(xiàn)象的溶解-擴(kuò)散模型。他將反滲透的活性表面皮層看作為致密無(wú)孔的膜，并假設(shè)溶質(zhì)和溶劑都能溶于均質(zhì)的非多孔膜表面層內(nèi)，各自在濃度或壓力造成的化學(xué)勢(shì)推動(dòng)下擴(kuò)散通過(guò)膜。溶解度的差異及溶質(zhì)和溶劑在膜相中擴(kuò)散性的差異影響著他們通過(guò)膜的能量大小。其具體過(guò)程分為：步，溶質(zhì)和溶劑在膜的料液側(cè)表面外吸附和溶解；第二步，溶質(zhì)和溶劑之間沒(méi)有相互作用，他們?cè)诟髯曰瘜W(xué)位差的推動(dòng)下以分子擴(kuò)散方式通過(guò)反滲透膜的活性層；第三步，溶質(zhì)和溶劑在膜的透過(guò)液側(cè)表面解吸。

在以上溶質(zhì)和溶劑透過(guò)膜的過(guò)程中，一般假設(shè)步、第三步進(jìn)行的很快，此時(shí)透過(guò)速率取決于第二步，即溶質(zhì)和溶劑在化學(xué)位差的推動(dòng)下以分子擴(kuò)散方式通過(guò)膜。由于膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質(zhì)的滲透能力，不僅取決于擴(kuò)散系數(shù)，并且決定于其在膜中的溶解度。

2、優(yōu)先吸附—毛細(xì)孔流理論
當(dāng)液體中溶有不同種類物質(zhì)時(shí)，其表面張力將發(fā)生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機(jī)物質(zhì)，可使其表面張力減小，但溶入某些無(wú)機(jī)鹽類，反而使其表面張力稍有增加，這是因?yàn)槿苜|(zhì)的分散是不均勻的，即溶質(zhì)在溶液表面層中的濃度和溶液內(nèi)部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現(xiàn)象。當(dāng)水溶液與高分子多孔膜接觸時(shí)，若膜的化學(xué)性質(zhì)使膜對(duì)溶質(zhì)負(fù)吸附，對(duì)水是優(yōu)先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的水層。它在外壓作用下，將通過(guò)膜表面的毛細(xì)孔，從而可獲取水。

3、氫鍵理論
在醋酸纖維素中，由于氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區(qū)域和非晶相區(qū)域兩部分。大分子之間存在牢固結(jié)合并平行排列的為晶相區(qū)域，而大分子之間完全無(wú)序的為非晶相區(qū)域，水和溶質(zhì)不能進(jìn)入晶相區(qū)域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會(huì)形成氫鍵并構(gòu)成所謂的結(jié)合水。當(dāng)醋酸纖維素吸附了層水分子后，會(huì)引起水分子熵值的極大下降，形成類似于冰的結(jié)構(gòu)。在非晶相區(qū)域較大的孔空間里，結(jié)合水的占有率很低，在孔的中央存在普通結(jié)構(gòu)的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進(jìn)入結(jié)合水，并以有序擴(kuò)散方式遷移，通過(guò)不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來(lái)通過(guò)膜。

在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點(diǎn)——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來(lái)水分子形成的氫鍵被斷開(kāi)，水分子解離出來(lái)并隨之移到下一個(gè)活化點(diǎn)并形成新的氫鍵，于是通過(guò)一連串的氫鍵形成與斷開(kāi)，使水分子離開(kāi)膜表面的致密活性層而進(jìn)入膜的多孔層。由于多孔層含有大量的毛細(xì)管水，水分子能夠暢通流出膜外。

水處理設(shè)備工藝

1、采用離子交換方式，其流程如下：
自來(lái)水→電動(dòng)閥→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵
→精密過(guò)濾器→陽(yáng)樹(shù)脂床→陰樹(shù)脂床→陰陽(yáng)樹(shù)脂混合床→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)

2、采用兩級(jí)反滲透方式，其流程如下：
自來(lái)水→電動(dòng)閥→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵
→精密過(guò)濾器→一級(jí)反滲透→PH調(diào)節(jié)→混合器→二級(jí)反滲透（反滲透膜表面帶正電荷）
→水箱→水泵→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)

3、采用反滲透加EDI方式，其流程如下：
自來(lái)水→電動(dòng)閥→多介質(zhì)過(guò)濾器→活性炭過(guò)濾器→軟化水器→中間水箱→低壓泵
→PH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)→混合器→精密過(guò)濾器→反滲透→中間水箱→EDI水泵
→EDI系統(tǒng)→微孔過(guò)濾器→用水點(diǎn)

水處理設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域

1、制取電子工業(yè)生產(chǎn)如顯像管玻殼、顯像管、單晶硅半導(dǎo)體、綾路板、液晶顯示器、計(jì)算器硬盤和集成電路芯片等工藝所需的超水；
2、制取電力行業(yè)發(fā)電鍋爐和廠礦企業(yè)中、低壓鍋爐給水所需的軟化水、除鹽水；
3、制取醫(yī)藥行業(yè)所需的醫(yī)用大輸液、藥劑、注射劑、生化制品水、醫(yī)用無(wú)菌水和人工腎透析用水；
4、制取飲料(含酒類)行業(yè)的飲用凈水、蒸餾水、酒類生產(chǎn)勾兌用水以及啤酒糖化投料用水和生啤酒過(guò)濾等；
5、制取化工行業(yè)制造過(guò)程所需的工藝水；
6、制造紡織印染工藝所需的除硬度除鹽水；
7、制取光學(xué)玻璃鍍膜前清洗用水、超水；
8、制取電鍍工藝用去離子水、電池生產(chǎn)工藝用水以及汽車、家電、建材產(chǎn)品表面涂裝和清洗用水；
9、海水、苦咸水制取生活用水和飲用水；
10、 賓館、樓宇、社區(qū)、機(jī)場(chǎng)房產(chǎn)屋業(yè)的供水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和泳池循環(huán)水處理系統(tǒng)；
11、制取實(shí)驗(yàn)室用蒸餾水。