反渗透膜性能的衡量指标

        产水通量和脱胎换骨除率是反渗透和纳过程中的关键参数，针对特定系统条件，水通量和脱除率是膜的本征特性而膜系统的水通量和脱除率则主要受压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值影响。本文将对这些关键术语给出定义并扼要介绍影响反渗透和纳滤膜性能的因素，如操作压力、温度、回收率、进水含盐量和pH值。

        回收率：指膜系统中水转化成为产水或透过液的百分率。膜系统的设计是基于预设的进水水质而定的，设置在浓水管道上的浓水阀可以调节并设定回收率。回收率常常希望最大化，以便获得最大的产水量，但是应该以膜系统内不会因盐类等杂质的过饱和发生沉淀为它的极限值。
 
        回收率=（产水量/进水流量）╳100%

        脱盐率：通过反渗透膜从系统进水中去除总可溶性的杂质浓度的百分率，或通过纳滤膜脱除特定组份如二价离子或者有机物的百分数。

        透盐率：脱盐率的相反值，它是进水中溶解性的杂质成份透过膜的百分率。

表(1)  反渗透系统的典型回收率

 

进水类型	反渗透产水	地下水及地表水	苦咸水	海水	回收浓缩
典型含量（ppm）	小于500	200~1500	1500~5000	32500	/
最大回收率（%）	90	75	75	50	≥90

        脱盐率=（1-产水含盐量/进水含盐量）100%

        透盐率=100%-脱盐率

        膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透离子的脱除率可以超过99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱除率稍低，但也超过了98%；对分子量大于100的有机物脱除率也可达到98%，但对于分子量小于100的有机物脱除率较低。

表(2)  反渗透膜元件的典型脱盐率

 

溶质	分子量	脱除率（%）	溶质	分子量	脱除率（%）
氟化钠	42	99	氰化钠	49	97
氯化钠	58	99	二氧化硅	60	98
碳酸氢钠	84	99	硝酸钠	88	97
氯化镁	95	99	氯化钙	111	99
硫酸镁	120	＞99	硫酸镍	155	＞99
硫酸铜	160	＞99	甲醛	30	40
甲醇	32	30	乙醇	46	70
异丙醇	60	90	尿素	60	70
乳酸 Ph5	90	90	葡萄糖	180	98
蔗糖	342	99	含氯杀虫剂	/	＞99

        渗透液：经过膜系统产生的净化产水。
 
        流  量：流量是指进入膜元件的进水流率，常以每小时立方米（m3/h）或每分钟加仑表示（gpm）。浓水流量是指离开膜元件系统的未透过膜的那部分的“进水”流量。这部分浓水含水量有从原水水源带入的可溶性的组份，常以每小时立方米（m3/h）或每分钟加仑表示（gpm）。

        通  量：产水量（水通量）——指反渗透系统的产能，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。

        渗透流率——渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重工业指标。指单位膜面积上透过液的流率，通常用加仑每平方英尺每天（GFD）表示。

        过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快，加剧膜污染。

表(3)  反渗透系统中膜元件的渗透流率

 

进水类型	反渗透产水	地下水	地表水	苦咸水	海水
典型含盐量（ppm）	小于500	300~1500	200~1500	1500~5000	32500
最大渗透流率（GFD）	30	15	12	12	8

        稀溶液：净化后的水溶液，为反渗透或纳滤系统的产水。
 
        浓溶液：未透过膜的那部分溶液，如反渗透或纳滤系统的浓缩水。