二级反渗透详解

反渗透膜分离技术是当今最先进的除盐技术之一，其工作原理是在压力的作用下，水分子逆向渗透到膜片的产水侧成为纯水；水中杂质被反渗透膜截留并随着浓水流出排放；利用反渗透膜技术的电化学机理、微孔机理可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、热源和大部分有机物等杂质。

在实际的生产应用中，有些水源经过一级反渗透装置处理后往往还达不到系统产水水质的要求，因此，二级反渗透在这样的系统中被应用来制造高品质的产水。虽然二级反渗透装置能去除99%以上的无机盐，但却不能去除溶解于水中的CO2气体，在常规的系统设计中，针对于这样一种情况，一般在一级RO装置之后设置加碱装置，利用加入的碱来中和CO2气体，一般能制取1兆欧的产品水；在这样的系统中，当原水的PH值发生波动变化时，产品水的电导率将有着明显的变化；另外当原水中CO2气体含量比较高时，就需要加入大量来中和CO2气体的碱，使得二级RO装置的进水含盐量增高，进而影响产品水质。

有些厂家在解决上述问题时，一般是采用在一、二级RO中间增加除CO2气体装置和缓冲箱，能够取得比较明显的效果，特别是CO2气体含量比较高的情况下，由于使用一级RO→除CO2气体装置→加碱→缓冲箱→二级RO的工艺过程，使得一级RO装置的产水中CO2气体含量小于5mg/L，使加碱装置投加少量达到碱就能中和水中的CO2气体，在二级RO装置的处理下就能达到非常好的效果；比较常规的加碱工艺，这种处理方式就更加优越。

在一些项目的双级反渗透工艺中，在一些特定的用水要求如卫生、食品、医药等方面，采用一级RO→除CO2气体装置→加碱→缓冲箱→二级RO的制水工艺是不可靠和不安全的。

除CO2气体装置是利用气体溶解平衡定律（亨利定律），即任何气体在水中的溶解度与该气体在水气界面上的分压成正比例，当溶解于水中的CO2气体与空气接触时，水中的溶解气体与空气气体进行自由交换；由于空气中的CO2气体含量很小（只占大气质量的0.03%左右）使得溶解在水中的CO2气体很容易扩散到空气中，当水逐渐向下流动的时候，它所接触到的是鼓风机吹来的新鲜空气，更有利于CO2气体扩散到空气中，大大降低一级RO产水中的CO2气体的含量。这种处理工艺，就是采取一些必要的抑菌措施如采用高效过滤装置，在排除经济方面和运行方面的因素考虑，也是很难达到工艺安全控制的要求的。

1、对除碳风机吸入的空气很难做到完全的阻菌过滤，因此势必有微量的灰尘、细菌通过过滤装置而进入除碳器内在填料上形成微生物菌群，进而污染二级RO装置的进水，而最终恶化产品水质。

2、除碳器有很多死角如送风口、出风口、空间和大面积（表面积）的填料，适合于细菌的繁殖，恶化产品水质。

3、空气中的悬浮物、灰尘等将随着送风口进入二级RO装置，逐渐地使二级RO装置产生不可恢复的膜机械污堵。

当然，也可以对一些特殊的部位进行有效地预防，如采用送风的初效过滤、中效过滤和高效过滤相结合的过滤方式来延长过滤器件的使用寿命，或采用臭氧杀菌的方法来对停运的除碳器进行杀菌，或采用增加精密过滤器过滤去除细小尘埃颗粒物质，或采用脱气膜等方式方法，无论采用何种方式都必须付出比较大的经济代价和产品水质恶化的质量风险。

经过充分地论证和研究认为，将上述工艺进行稍微的调整将更加有利于产品水质的进一步提高和运行费用的进一步降低，以及最大限度地提高系统终端产品水质的可靠性：

原水→除碳器→预处理→一级RO→加碱→缓冲箱→二级RO

通过这种方式将能可靠地去除溶解水中的CO2气体，同时，由空气带入的尘埃杂质、微生物等污染物可以被预处理系统有效地、可靠地去除，能够充分地保证一级RO的产水品质和从根本上防止二级RO装置受到来自于空气中的污染，以保证最终产品水质。