RO逆滲透是目前最有效的水處理方法



  逆滲透法Reverse Osmosis簡稱RO,是目前所知最有效及最現代的水處理方法,所謂逆滲透原理是在原水端加壓,使純淨的水分子穿透薄膜(TFC Membrane)產生純水,同時將無法穿透的各種雜質及有害物質隨著濃縮廢水排放。由於薄膜的極小孔徑0.0001micron,它可以有效過濾水中所含細菌、病毒、各種化學有毒物質。


人類在追求如何取得純淨飲水的過程中,從煮沸法、蒸餾法、離子交換法、活性碳過濾法.......等,皆無法取得完美的純水,唯有RO逆滲透法利用高科技滲透原理,有效去除99%水中總固體溶解質(TDS), 純度高達1

10 ppm,應用於海水淡化,洗腎血液透析用水,實驗室高純水。

由逆滲透法製成的純淨飲用水是晶瑩清澈,不含污染物之純淨水,沒有細菌、濾過性病毒、致癌的物質如三鹵甲烷等,去除無機礦物質、有害重金屬等。逆滲透法製出的純淨水,可為人體完善的運用,可謂健康之水,至今仍無他法製出之飲水能出其右者。


 



RO逆滲透法



逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物、有機物、細菌、熱原及其它顆粒等,仍無他法製出之飲水能與其比較。 


要了解"逆滲透"原理之前,要先解釋"滲透(osmosis)"的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液,其中溶質不能透過半透膜,則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方,直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前,可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力,則前述之水分子移動狀態會暫時停止,此時所需的壓力叫作"滲透壓 (osmotic pressure)",如果施加的力量大於滲透壓時,則水份的移動會反方向而行,也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方,這種現象就叫作"逆滲透"。


逆滲透的純化效果可以達到離子的層面,對於單價離子(minivalent ions)的排除率(rejection rate)可達90%-98%,而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。 


逆滲透雖然價錢較高,因為一般逆滲透膜的孔徑約在 l0A 以下,它可以排除細菌,病毒甚至各種溶解性離子等,所以在準備安全飲用水最好準備這一道步驟。


如果逆滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積,例如鈣、鎂、鐵等離子,造成逆滲透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯與氯氨所破壞,因此在逆滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。也就是為什麼前三道濾心需要定期更換,及增加自動沖洗RO膜的功能。


本篇文節錄美國水質協會WQA. What is Reverse Osmosis 


 


 



RO逆透處理流程



逆滲透﹝Reverse Osmosis﹞即是透過半透膜,將原水由高濃度﹝含較多雜質﹞的一方加壓移向低濃度的一方﹝雜質極少﹞,與一般滲透法由低濃度移向高濃度剛好相反。


半透膜為一種多孔性的材質,水只能從一方流入,而不會回流,且其孔徑大小剛好可以通水分子,因此比水分子大的分子如重金屬、酚類、螢光劑都無法通過,細菌、大腸菌、病毒亦無法通過。


逆滲透淨水器操作最為複雜,所需技術也最高。家庭用逆滲透淨水器一般包括了2、3個前置過濾器(第一段為百萬分之五公尺(5微米=5mm)的濾心,第二段為活性碳濾心,及第三段1微米的濾心)及逆滲透膜,在清水儲水桶出到水龍頭前並加裝後置後性碳濾心。第一段濾心主要用於去除水中泥、砂等雜質顆粒,前置活性濾心則用於去除水中有機物、臭味分子及氯等,逆滲透膜則可去除大多數水中溶解性的雜質,後置活性碳則進一步除去逆滲透膜殘留的污染物。逆滲透淨水器的主要作用單元是逆滲透膜,利用半透膜的原理,施加壓力使原水流過半透膜通到清水端,而將雜質留在膜的另一邊,隨廢液流掉。


由於滲透膜多數為有機合成材質,因此為了保護滲透膜的壽命,在滲透膜前端必須有去除水中餘氯的單元,通常利用活性碳濾心完成。此外,為避免水中懸浮微粒造成阻塞問題,通常在活性碳濾心前會再加一個5微米(百萬分之五公尺)的濾心。除掉水中較大的顆粒、餘氯及部分有機物。逆滲透處理法雖然可以算是對各類淨水器中對水中污染物最全面的的處理方法,但由儲水桶至出水水龍頭端為最常受微生物污染的位置,因此加裝了紫外線殺菌燈,以避免病原微生物污染。逆滲透法維護也最複雜,每一段濾心更損的時間不一,系統造價也最為昂貴,且尚須消耗電力費用,此外每生產1公升的水需排放2公升的廢水,對水質源而言是比較浪費的。


事實上,逆滲透淨水系統至少都包括前置(活性炭、雜質過濾)淨水器及兩種輔助單元的主要功能、操作及維護等。


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