一、反滲透技術(shù)的核心——半透膜
反滲透技術(shù)的核心在于其使用的半透膜，這種膜具有極小的孔徑，通常只有0.0001微米（即1納米）左右，遠(yuǎn)小于大多數(shù)溶質(zhì)分子的尺寸。因此，當(dāng)含有雜質(zhì)的水在壓力作用下通過這層膜時(shí)，只有水分子能夠順利通過，而絕大多數(shù)的溶解性固體、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物、重金屬離子等則被截留在膜的一側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的凈化。
二、反滲透水處理設(shè)備能過濾掉的物質(zhì)
1. 無機(jī)鹽類：
反滲透膜對無機(jī)鹽類有著極高的截留率，包括常見的鈣離子（Ca²⁺）、鎂離子（Mg²⁺）、鈉離子（Na⁺）、鉀離子（K⁺）以及氯離子（Cl⁻）等，這些離子是形成硬水和咸水的主要原因。通過反滲透處理，可以顯著降低水的硬度，同時(shí)去除大部分鹽分，使水質(zhì)達(dá)到或接近純水的標(biāo)準(zhǔn)。
2. 重金屬離子：
重金屬污染是水源污染中較為嚴(yán)重的問題之一，包括鉛（Pb²⁺）、鎘（Cd²⁺）、鉻（Cr³⁺/Cr⁶⁺）、汞（Hg²⁺）等有毒重金屬離子。反滲透膜對這些重金屬離子同樣具有高效的截留能力，能夠確保出水水質(zhì)中重金屬含量遠(yuǎn)低于安全標(biāo)準(zhǔn)，保障人們的健康飲水。
3. 有機(jī)物與微生物：
除了無機(jī)物外，反滲透技術(shù)還能有效去除水中的有機(jī)物和微生物。有機(jī)物如農(nóng)藥殘留、有機(jī)溶劑、腐殖質(zhì)等，以及細(xì)菌、病毒等微生物，在通過反滲透膜時(shí)均會被截留。這使得反滲透水成為了一種安全、衛(wèi)生的飲用水源，尤其適用于對水質(zhì)要求極高的場合，如醫(yī)療、制藥等領(lǐng)域。
4. 膠體與懸浮物：
水中的膠體物質(zhì)和懸浮物，如泥土顆粒、膠體硅、鐵錳氧化物等，雖然粒徑較大，但在原水中往往以分散狀態(tài)存在，難以通過常規(guī)過濾方法去除。反滲透膜憑借其微小的孔徑和強(qiáng)大的截留能力，能夠?qū)⑦@些微小顆粒從水中分離出來，進(jìn)一步提升水質(zhì)。
5. 放射性物質(zhì)：
在某些特殊地區(qū)，水源中可能含有微量的放射性物質(zhì)，如鈾（U）、釷（Th）等。這些物質(zhì)對人體健康構(gòu)成潛在威脅。反滲透技術(shù)通過其高效的截留性能，也能在一定程度上減少放射性物質(zhì)在水中的含量，為居民提供更加安全的飲用水。
三、反滲透水處理設(shè)備的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
優(yōu)勢：
- 高效凈化：能夠去除水中絕大部分的溶解性固體、有機(jī)物、微生物等雜質(zhì)，出水水質(zhì)高。
- 節(jié)能環(huán)保：相比傳統(tǒng)的蒸餾法，反滲透技術(shù)能耗更低，且過程中不產(chǎn)生二次污染。
- 適應(yīng)性強(qiáng)：可處理各種類型的水源，包括海水、苦咸水、地下水等。
挑戰(zhàn)：
- 膜污染與更換：
隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，半透膜表面容易積累雜質(zhì)，導(dǎo)致膜污染，影響過濾效率和出水水質(zhì)。因此，定期的膜清洗和必要的膜更換成為維持設(shè)備性能的關(guān)鍵，同時(shí)也增加了運(yùn)營成本和維護(hù)的復(fù)雜性。
- 預(yù)處理要求高：為確保反滲透膜的長久使用壽命和高效性能，水源在進(jìn)入反滲透系統(tǒng)前必須經(jīng)過嚴(yán)格的預(yù)處理，以去除大顆粒雜質(zhì)、懸浮物及部分有機(jī)物，這一步驟的復(fù)雜性也增加了整個(gè)水處理流程的成本和技術(shù)要求。
- 濃水排放問題：反滲透過程中會產(chǎn)生一定比例的濃水，其中富集了原水中的大部分溶質(zhì)和雜質(zhì)。如何有效處理這些濃水，避免對環(huán)境造成二次污染，是當(dāng)前反滲透技術(shù)應(yīng)用中亟待解決的問題之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的解決方案如濃水回收再利用、高級氧化處理等被提出，以期實(shí)現(xiàn)水資源的最大化利用和環(huán)境保護(hù)的雙重目標(biāo)。
