1953年，美国佛罗里达大学的Reid 等人首次提出用反渗透技术淡化海水的构想。随后著名的加拿大国家研究院反渗透膜理论创始人索里拉金（Sourirajans）博士和Loeb合作，成功地研制出第一张非对称性、具有高脱盐率与高水通量的反渗透膜，从此为该技术的研究与应用打开了大门。20世纪80年代初，美国政府实验室开发出第一张复合聚酰胺膜，与纤维素膜相比，具有高而多的水通量和盐截留率，大大促进了反渗透技术的应用。反渗透技术在美国、日本应用较广，我国的研究始于1966 年。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗电低等优点，它由最初的只用于海水淡化，逐步扩大到苦咸水淡化、食品加工、医药卫生、饮料净化、超纯水制备等方面，产生了很高的经济效益；并且,反渗透工艺生产过程中不使用酸、碱等对环境的有害物，因此,在环境污染日益严重和人们的环保意识日益增强的今天,反渗透过滤工艺有着广阔的应用前景，本文对反渗透在酒勾兑用水方面的应用做了介绍。
1 工作原理
用一张半透膜将稀溶液（如纯水）与浓溶液（如盐水）隔开，稀溶液会向浓溶液渗透并保持相应的渗透压，此现象称为渗透。如果在浓溶液处施加大于渗透压的压力，则浓溶液会向稀溶液一侧渗透，此现象称为反渗透。一般反渗透膜微孔尺寸在10A左右，操作压力为1.0-10.0MPa，可使水中离子的含量降低96%-99%。
2 工艺流程
原水→原水箱→增压泵→砂滤器→碳滤器→软化器→保安过滤→高压泵→反渗透装置→臭氧发生器→净水罐→酒勾兑等生产用水、生活直接饮用水或罐装纯净水。
砂滤器：砂滤器的主要作用是去除水中的颗粒状杂质的及大分子的有机物，腐植酸和其它胶体物质。
活性碳滤器：其主要作用是吸附小分子量的有机物。它吸附快，吸附量大，由于城市自来水主要用漂白粉和氯胺杀菌，因此水中的大量氯靠活性碳来去除。
软化器：阳离子交换树脂吸附。它的主要作用是置换水中的钙镁离子，往往经过软化处理的水，电导率会有所增加，主要是钠离子增加。阳离子交换树脂可用氯化钠再生。
软化出水进入保安过滤器，在保安过滤器中进一步降低水中的浊度（≤5 us）。以上三道工序称为RO装置的预处理，以保证RO装置的正常使用和达到一定的使用寿命。
反渗透系统：预处理后的原水经高压泵，进入RO系统，反渗透装置包括反渗透膜和加压泵。反渗透膜是一个含有大量微孔(孔直径2nm，分子量大于200D的物质不能通过)的膜。该系统主要作用是去除水中的离子及细菌，热原。出水经臭氧杀菌后进入净水罐，可满足酒勾兑等生产用水、生活直接饮用水和灌装纯净水。
3 RO系统运行状况
(1)运行时水源地水首先根据需要进行混凝、沉淀、过滤处理。然后通过加酸调整pH值，加聚磷酸盐防止垢在反渗透膜面上沉积。最后再根据水质状况确定是否进行灭菌处理等。处理后的水流经保安过滤器，测试污染指数合格后，由高压泵加压后进入反渗透装置，反渗透膜使原水中95％以上的盐类被浓缩在浓盐水一侧排走。水分子及极微量盐类则在高压下经反渗透膜进入产水管成为产品水，产水率一般为75％。
(2)运行一段时间后反渗透膜表面会有结垢和杂质聚集，影响制水，其表现为反渗透各级压差增大，产水率下降。当级间压差大于初时压差10％或产水率下降15％时，就要进行清洗。清洗系统由消洗水箱、清洗水泵、微孔过滤器和管系组成。要求系统材料应防腐、清洗水箱容积能满足一套反渗透装置一次清洗的用液量，清洗液应根据垢的成份专门配制。反渗透设备前叁级预处理必须在运行累计满24小时，单独进行一次手动或自动反冲洗，每次冲洗10分钟。
(3)反渗透装置运行时，必要的监督仪表和报警保护装置必须投运，运行值班工应定期抄表检查，及时发现问题。为保险起见，还要进行人工化验与表计对照比较。
4反渗透水处理系统的维护
反渗透法的制水与输送都在常温下进行，正常情况下，活性碳需每周反向冲洗1次，离子交换树脂需每次用后或至少每周还原1次，反渗透装置经常保持湿润，每周清洗消毒1次，以免细菌污染。软化树脂需每年更换1次。
反渗透系统不能长时间停车，如果系统停用一段时间后，再开车前需用0.1％亚硫酸氢钠溶液清洗。设备如短期停止动作（3天内），前置过滤系统应每天按冲洗段步骤进行冲洗动作10分钟，然后关闭所有阀门，以保证组件中充满水；设备如停止动作3天以上，则应向膜组件内灌注1%的亚硫氢钠或甲醛溶液（打工膜组件上部管接头，用漏斗灌注溢出）以防止细菌在膜表面繁殖；且若长期停用，最少1个月应检查运行一次。夏天控制环境温度，以防霉变，冬季防冻，必要时灌注液中可加入10%-20%的甘油。
5 RO系统使用应注意的问题
膜制造商指出，在RO装置启动时，应进行低压冲洗，其目的是排尽装置内积水和排出气体，以利于RO装置正常运行。在实际工程中，积水易排，气体难排，因此为了防止RO装置内的气体的出现，应将浓水排放管、低压冲洗管、产水管以及产水排放管等，垂直向上引出，高于RO装置。同时为了排气顺利，应将一段、二段或三段设置为从底部向上排列的方式，并且配水支管应从每只压力容器侧向上面接入，这样设计以利于迅速向上排气。其它方式的设计均可能使RO装置内存有气体，开机后，可以发现整个RO系统不仅噪声大，而且管道振动也较大。除此之外，在RO系统停运时，进行低压冲洗，极有可能将RO装置内的水排空，若排放管设计位置不高于RO装置，只能将RO装置内的水排放一部分，使其内存有气体。陶氏膜是干膜，海德能膜是湿膜，为了保证湿膜不干，所有的出水口都应引到装置的顶端再排出。
6 RO系统在酒勾兑用水方面的应用
由于勾兑用水水质的高要求，同时也对水处理技术提出了新要求。离子交换法、电渗析法虽能降低原水硬度、去除金属离子，但却不能去除微生物、细菌及有机污染。四川意文公司结合多年生产酒、水处理设备的经验，并摸索出一套酒勾兑用水要求（国家目前对酒勾兑用水无标准），将反渗透技术引入酿酒勾兑用水制取中，采用美国进口海德能公司的复合膜ESPA，使脱盐率达到96%~99％以上，回收率达到80％以上，电导率≤10μS/cm。使勾兑用水符合国标GB17323-1998《瓶装饮用纯净水》、国标GB17324-1998《瓶装饮用纯净水卫生标准》及《反渗透出水水质标准》。用离子交换法和反渗透法处理后的水质比较见表1。
采用反渗透装置不仅水质可达预期指标，而且设备投资和操作费用与传统工艺相比具有明显的竞争力。也能节能降耗，在减少环境污染和降低工作强度方面具有一定的优势。
表1 离子交换法和反渗透法处理后的水质比较
项目 |
原水 |
离子交换法 |
反渗透法 |
|
色度 |
＜5 度 |
无色 |
无色 |
|
浑浊度 |
1度 |
透明，无沉淀 |
透明，无沉淀 |
|
嗅和味 |
正常 |
无 |
无 |
|
肉眼可见物 |
无 |
无 |
无 |
|
pH |
8 |
7 |
7 |
|
总硬度 |
70.6 mg/L |
42.6 mg/L |
38.7 mg/L |
|
氯化物 |
288.8 mg/L |
58.7 mg/L |
42.2 mg/L |
|
硫酸盐 |
47.5 mg/L |
12.9 mg/L |
12.7 mg/L |
|
溶解性总固体 |
726.4 mg/L |
184.2 mg/L |
132.8mg/L |
|
细菌总数 |
20 cfu/ml |
＜1 |
无 |
|
大肠菌群 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
|
致病菌 |
未检出 |
未检出 |
未检出 |
7 结论
反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、占地面积小、投资省、耗电低等优点。
并在水质方面、运行费用、节能降耗、减少环境污染，降低工作强度等方面同传统工艺相比具有明显的竞争力。
在反渗透的使用过程中，要注意设备的清洗，维护等问题
