③活性炭过滤
活性炭是一种多孔性物质，具有很强的吸附性，能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁、锰等杂质，一般可将水中的有机物除去90%以上。Www.Pinwenba.Com 吧
活性炭是一种以木炭、木屑、果核壳、焦炭等为原料制成的高纯度高吸附能力的炭。它为黑色固体，无臭、无味，具有多孔结构，表面积十分庞大，对气体、蒸汽或胶状固体有强大的吸附能力，1g粉状活性炭的总表面积可达1000m2。
活性炭在水溶液中能吸附溶质分子，是由于溶质分子的疏水性和对溶质分子的吸引力所致。活性炭与溶质分子间的吸引力是由于静电吸附、物理吸附和化学吸附三种力联合作用的结果。同时，还兼有机械过滤的作用。
水处理过程中所用的活性炭通常为颗粒状。
④超滤膜过滤
超滤是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的，其切割分子质量1~500ku，孔径＜100nm。
目前超滤膜被大量用于水处理工程。超滤技术在反渗透预处理、饮用水处理、中水回用等领域发挥着越来越重要的作用。超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊，以及食品及制药物浓缩过程中均起到关键作用。
超滤过滤孔径和截留分子量的范围一直以来定义较为模糊，一般认为超滤膜的过滤孔径为0.001～0.1μm，截留分子量为1000～1000000Dalton。严格意义上来说超滤膜的过滤孔径为0.001～0.01μm，截留分子量为1000～300000Dalton。若过滤孔径大于0.01μm，或截留分子量大于300000Dalton的微孔膜就应该定义为微滤膜或精滤膜。
一般用于水处理的超滤膜标称截留分子量为30000～300000Dalton，而截留分子量为6000～30000Dalton的超滤膜大多用于物料的分离、浓缩、除菌和除热源等领域。
⑤微滤膜过滤
微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，微滤可以有效地去除小颗粒有机物和悬浮固体，但天然和人工合成的有机物仅用微滤的方法是不能去除的，需要与其他方法相结合，微滤结合混凝、吸附预处理处理饮用水越来越引起人们的关注，最普遍的方法是投加金属盐混凝剂和粉末活性炭，混凝和吸附作为微滤的预处理不仅可以提高膜通量，降低天然有机物以获得高质量的出水，还可以减缓膜污染，延长清洗周期。混凝预处理所需反应时间很短，投加混凝剂后，絮体尺寸很快大于膜孔径，不需要长时间混凝，经混凝处理后的水即可进入膜分离单元。
微滤膜过滤的基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7～7kPa，原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料。过滤材料可以分为多种，比如折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器、微滤膜等。透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。
决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。
微孔膜的规格目前有10多种，孔径范围为0.1～75μm，膜厚120～150μm。膜的种类有：混合纤维酯微孔滤膜；硝酸纤维素滤膜；聚偏氟乙烯滤膜；醋酸纤维素滤膜；再生纤维素滤膜；聚酰胺滤膜；聚四氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。
水的软化
含有Ca2+、Mg2+的水叫做具有硬度的水，当Ca2+、Mg2+的含量较高时，就叫做硬水。把Ca2+、Mg2+的含量降低或去除叫做软化。饮料用水对水的要求很高。特别是配制饮料用水、锅炉用水和洗瓶用水，都要求用软水。因为过硬的水配制饮料时会影响成品饮料的外观质量。洗瓶用水硬度过高会与洗瓶所用的苛性碱溶液起反应，导致洗瓶机内冲洗喷嘴形成水垢发生堵塞而影响洗瓶效率，使瓶子得不到有效的洗涤和冲洗，甚至还会使瓶子蒙上一层水垢而使玻璃瓶发暗，影响洗瓶效果和瓶子外观。锅炉用水对水的硬度要求更高。在锅炉中如果水的硬度过高而产生的水垢会形成隔热体，阻止热量的传递，甚至引起锅炉爆炸。因此，为满足生产饮料用水要求，不仅要除去水中的悬浮杂质，还要采取物理或化学手段改善水质，降低水中的溶解性杂质。即硬水的软化处理，一是降低水中的Ca2+和Mg2+的含量，二是降低全部阳离子和全部阴离子的含量。硬水软化的方法主要有石灰软化法、离子交换法、电渗析法、反渗透法和电法去离子法。
1.石灰软化法
原理：在原水总硬度中碳酸盐硬度较高的情况下，在水中加入生石灰CaO，可降低碳酸盐硬度和碱度，相关反应为：
将生石灰CaO配制成石灰乳：CaO+H2OCa2
用石灰乳除去水中重碳酸钙Ca2、重碳酸镁Mg2和CO2：
CO2+Ca2CaCO3↓+H2O
Ca2+Ca22CaCO3↓+2H2O
Mg2+Ca2Mg2↓+CaCO3↓
MgCO3+Ca2Mg2↓+CaCO3↓
2NaHCO3+Ca2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
反应先去除水中的CO2，CO2去除后才完成→软化反应，否则水中CO2会和CaCO3、Mg2这些沉淀物重新化合，会再产生碳酸盐硬度，反应如下：
Ca2+H2O+CO2Ca2
Mg2+CO2MgCO3+H2O
Mg2+H2O+CO2Mg2
反应式是当水中的碱度大于硬度时才出现的。如果化合物NaHCO3中的HCO-3没有被除去，这部分HCO-3仍然会和Ca2+和Mg2+生成碳酸盐硬度，反应~仍然不能完成。
与以上反应同时还产生下述反应：
4Fe2+8Ca2+O24Fe3↓+8CaCO3+6H2O
Fe23+3Ca22Fe3↓+3CaSO4
H2SiO3+Ca2CaSiO3+2H2O
mH2SiO3+nMg2nMg2·mH2SiO3↓
因此，通过石灰处理可以除去水中部分铁和硅的化合物。
石灰乳软化法处理水时投加石灰量要准确，少了达不到软化的效果，多了会增加永久性钙的硬度。
石灰添加量可按下式计算：
G=56D×K×103
式中G为投入的石灰量；D为处理水量；HCa为原水钙的硬度，HMg为原水镁的硬度；CO2为原水中游离的CO2量；0.175为石灰的过剩量；K为石灰纯度；56为CaO的摩尔质量。
根据经验，每降低1m3水中暂时硬度1度，需添加纯的氧化钙10g，每降低1m3水中二氧化碳的浓度1mg/L，需添加纯的氧化钙1.27g。
软化处理设备
石灰软化法处理水常结合混凝、消毒过程同时进行，其运行过程原理。石灰软化设备分为三层，原水从上部进入，中间的搅拌器具有桨叶的作用，可以使内层的水由下向上移动。石灰水从侧面进入内层后，在水流的带动下，一边发生软化反应，一边向上移动与新注入的原水汇合，使原水软化。在上部进水的同时还有混凝剂、消毒剂进入。在设备的中层，水由上向下流动，混凝反应、软化反应以及消毒作用充分进行。当水到达底部时，在外层的水流折返向上，由于外层的直径远大于中层，水流上升的速度大大减缓，当水流上升的速度小于凝聚颗粒的重力所引起的下沉速度时，颗粒就沉降聚集于设备的底部，聚集的凝聚物形成了一层疏松的过滤层，中层的水通过过滤层进入外层，外层的水升至顶部，从同一出口流出，基本完成水的软化、混凝、消毒和澄清。
2.离子交换软化法
离子交换法是利用离子交换剂，把原水中所不需要的离子暂时占有，然后再将其释放到再生液中，使水得到软化的方法。
按离子交换剂来源的不同，可将其分为：矿物质离子交换剂，碳质离子交换剂，有机合成离子交换树脂等三大类。
前两类一般用于水质软化处理，如锅炉用水、冷却水及洗瓶水的水质软化。饮料生产用水的水处理则采用有机合成离子交换树脂。
离子交换树脂的分类
离子交换树脂分子含有极性基团和非极性基团两部分，不溶于酸、碱和水，但吸水膨胀。树脂膨胀后，极性基团上可扩散的离子与溶液的离子发生交换作用，而非极性基团则为离子交换树脂的骨架。
一般常用的离子交换树脂，按其所带功能基团的性质，通常分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
树脂本体中带有酸**换基团的称阳离子交换树脂。即在交换过程中，能与阳离子进行交换者。按其交换基团酸性的强弱，又可以分为强酸性、中酸性和弱酸性三类。
而本体中带有碱**换基团的称阴离子交换树脂。同样可按其交换基团碱性的强弱，分为强碱性和弱碱性两类。另外还有螯合、两性、氧化、还原树脂等。
离子交换树脂软化水的原理
离子交换树脂在水中是解离的，如阳树脂：RSO3HRSO-3＋H＋
阴树脂：R4NOHR4N++OH-
若原水中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等阳离子时，当原水通过阳树脂层时，水中阳离子被吸附，树脂上的阳离子H+被置换到水中：
RSO-3H++Na+RSO3Na+H+
若原水中含有SO-4、Cl－、HCO-3、HＳiO-3等阴离子时，水中阴离子被吸附，树脂上的阴离子OH－置换到水中：
R≡N+OH－+Cl－R≡NCl+OH－
从上述反应中看出，水中溶解的阴阳离子被树脂吸附，离子交换树脂中的H+和OH－进入水中，从而达到水质软化的目的。
离子交换树脂的性能
离子交换树脂的主要性能有密度、含水率、溶胀性、机械强度、耐热性、酸性、碱性、选择性和交换容量等。
溶胀性：干树脂浸入水中体积变大的现象，它与树脂的交联度、交换基团性能、周围溶液电解质浓度等有关，如交联度愈小，交换基团越易离解，溶胀率愈大。周围电解质浓度愈高，由于渗透压增大，双电层被压缩，溶胀率就愈小。
根据可交换离子水合半径的大小，强酸性阳树脂和强碱性阴树脂，其溶胀率的大小顺序为：H+>Na+>NH+4>K+>Ag+
OH－>HCO-3>CO-3->SO-4->Cl－
一般强酸性阴树脂从Na+型变成NH+4型、强碱性阴树脂从Cl-变成OH-型，其体积均会增加5%。由于树脂具有溶胀性，因而在交换和再生过程中会发生涨缩现象，多次涨缩会使树脂颗粒破裂，因此应尽可能加长树脂工作时间，或减少再生次数，以延长其使用寿命。
离子交换树脂的选择性：对某种离子能优先交换的性能称为离子交换选择性。
水中离子所带电荷越多，越易被离子交换树脂所交换。
当离子所带电荷相同时，原子序数越大，即离子水合半径越大，则越易被离子交换树脂所交换。
在弱酸阳树脂或弱碱阴树脂中，则上述顺序正好相反。
交换容量：树脂交换容量可分为总交换容量和工作交换容量。
总交换容量：单位质量或单位体积树脂的交换总容量。
工作交换容量：树脂在动态工作状态下的交换容量，一般只有总容量的60%~70%。
离子交换树脂的选择原则
如何根据水中的溶解物质和处理后水质的要求，正确选择离子交换树脂，使树脂在生产中发挥最大的效能，这是离子交换水处理工作的关键。一般可以按照以下几方面进行选择：
①选择大容量，高强度树脂
交换容量是离子交换树脂的一项极为重要的指标。交换容量越大，同体积的树脂所能交换吸附的离子就越多，处理的水量也越大。一般同类型树脂中，弱型比强型交换容量大，可是机械强度一般较差。
另外，同类型的树脂，由于树脂的交联度不同，交换容量也不相同。交联度小的树脂，交换容量大，交联度大的树脂，交换容量小。
②根据原水中需要除去的离子种类选择
如果只需除去水中吸附性较强的离子，可选用弱酸性或弱碱性树脂。例如对原水进行软化时，如果其中的碳酸盐硬度大，即可选择弱酸性树脂进行软化。
但是，当必须除去原水中吸附性能比较弱的阳离子或阴离子时，用弱酸或弱碱树脂就较困难，甚至不能进行交换反应。此时必须选用强酸性或强碱性树脂。
所以在处理高硬度或高盐分的水质时，先进行弱酸性树脂处理，再用强酸性树脂进行处理，更为经济合理。
离子交换水处理装置
离子交换器的结构：一般的离子交换器具有锅形底及圆筒形的顶，其筒体的长度与直径之比值为2~3，筒体用不锈钢板卷焊而成，上、下部都设有人孔。筒体中部开有视镜孔，以观察反洗强度、树脂层表面污染情况和耗损，筒体底部开有树脂装卸孔。进水管安在筒体顶部。为使原水分布均匀，在出口处一般安有挡板分配装置。树脂层高度占筒体高度的50％~70％，不能装满，以备反洗时树脂层膨胀。在树脂层上面是再生液分配器，它与树脂层接近，以便在再生时保持再生液浓度，有利于提高再生效率。排水管安在筒体底部，通过多孔板集水后排出。
固定床离子交换器
单床是固定床中最简单的一种方式。
多床是同一种离子交换剂，两个单床串联的方式。当单床处理水质达不到要求时可采用多床。
复床是两种不同的离子交换剂的交换器的串联方式。
混合床是将阴阳离子交换树脂置于同一柱内，相当于很多级阴阳离子柱串联起来。处理水质量较高。
多层床是在一个交换柱中装有两种树脂，上下分层不混合。
连续式离子交换，可分移动床式和流动床式。
移动床：交换剂装于交换塔中。原水从下部流入，软水从塔上部流出。这样自下而上的流动，交换一定时间后停止交换，将交换塔中一定容量的失效交换剂送至现再生塔中还原。同时从清洗塔向交换塔上部补充相同容积的已还原清洗的交换剂，因交换塔上面始终有刚加入的新交换层，故出水水质稳定。
流动床：流动床是完全连续工作的，它在进行交换的同时不断从交换塔内向外输送需更换的离子交换剂，并且不断向交换塔内输送再生后的交换剂。
单元装置的工作特性
Ⅰ.阳离子交换柱
因为阳离子交换树脂的交换能力大于阴离子交换树脂，故一般作为第一级交换处理。对水中阳离子交换能力的顺序为：Fe3+>Al3+>Mg2+>K+>Na+>Li+。阳柱出水pH值一般在2.4~4.5。
Ⅱ.阴离子交换柱
水中阴离子交换顺序
对弱碱型阴树脂：OH－>SO2－4>NO－3>PO－4>Cl－>HCO-3
对于强碱型阴树脂：SO2－4>NO－3>OH－>HCO－3>HSiO－3
原水经阴离子交换柱，出水pH值为8~9.5。
Ⅲ.混合离子交换柱
将阳、阴树脂按一定比例混合，放在同一交换柱内为混合柱。它具有水质高，出水速度快等优点。缺点是交换容量低，再生复杂，混合床出水pH值为7.0±0.2。
Ⅳ.脱碳器
为了减少阴离子交换柱负担，经阳离子柱处理的酸性水，一般采用一个脱碳器并配合机械鼓风，使游离CO2逸出，从而减少水中碳酸盐负离子含量，减轻阴离子树脂柱的负担。其反应式为：
HCO-3+H+H2CO3H2O+CO2↑
饮料用水离子交换处理方式
根据饮料用水除盐要求，一般可采用复床或联合床系统。在各种组合方式中，阳树脂床需排在首位，不可颠倒。原因是由于水中的Ca2+、Mg2+如不经阳树脂柱而进阴树脂柱进行交换，交换下来的OH－和Ca2+、Mg2+生成沉淀包在阴树脂的外面，影响其交换能力。
各种组合中，阳、阴树脂的用量比例，可按下式计算
Ｗ阳／Ｗ阴＝Ｖ阴／Ｖ阳
式中Ｖ阳―阳树脂交换容量
Ｖ阴―阴树脂交换容量
Ｗ阳―阳树脂用量
Ｗ阴―阴树脂用量
离子交换树脂的处理、转型及再生
新树脂往往混有可溶性的低聚物及夹杂在树脂中间的悬浮物质，影响树脂的交换反应。因此，使用前必须进行预处理。另外市售的阳树脂多为Na型，阴树脂多为Cl型，需分别用酸碱处理，将阳树脂转为H型，阴树脂转为OH型。
新的阳树脂的处理和转型：
水浸泡、冲洗→加等量7%HCl溶液浸泡→加等量8%NaOH溶液浸泡→加3~5倍7%HCl溶液浸泡，使阳离子转为H型，去酸液，用去离子水洗至pH值3~4即可应用。
新的阴树脂处理和转型：
水浸泡、洗涤→加等量8%NaOH溶液浸泡→加等量7%HCl溶液浸泡→最后加入3~5倍8%NaOH溶液浸泡→用去离子水洗至pH值为8~9即可。
离子交换树脂的再生
离子交换树脂处理一定水量后，交换能力下降，通称为树脂“失效”或“老化”，须进行再生。其机理是水处理的逆反应。
用树脂重量2~3倍的5%~7%HCl处理阳树脂，用2~3倍的5%~8%NaOH溶液处理阴树脂。然后用去离子水分别洗至pH值为3.0~4.0和8.0~9.0，使树脂重新转变为H型和OH型。
树脂再生前应先进行反洗，冲洗至松动无结块为止。其目的是除去停留在树脂上的杂质，并排除树脂中的气泡，以利再生。
再生方法有顺流再生和逆流再生，离子交换法处理的原水含盐量过高时，须常再生，费物、费力、水质不稳。这时应在离子交换处理前作相应预处理，如凝聚、过滤、吸附或电渗析等。
3.电渗析
电渗析和反渗透是两种常用于水处理的膜分离技术，前者在电场作用下，使水中的离子分别通过阴离子和阳离子交换膜，达到降低水中溶解的固形物的目的，后者利用施加一个大于原水渗透压的压力，使原水中的纯水透过反渗透膜而将水中的溶解物质阻留，以达到纯化水的目的。在使用这两种方法时，原水须先经混凝、过滤等预处理，而反渗透法通常还需经过离子树脂交换法除去部分离子，才能保证设备正常运行。
电渗析工作原理
电渗析水处理设备是利用离子交换膜和直流电场，根据异性相吸、同性相斥的原理，使原水中的电解质离子产生选择性的迁移，从而达到净化的目的。工作时，阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。
进入淡室的水中离子，在直流电场作用下要作定向移动。阳离子要向阴极移动，透过阳离子交换膜进入浓室；阴离子要向阳极移动，透过阴离子交换膜进入浓室。因此，从淡室流出来的水中，阴、阳离子数都会减少，成为含盐量降低的淡水。
进入浓室的水中离子，在直流电场作用下也要做定向移动。阳离子要移向阴极，但受阴离子交换膜的阻挡而留在室内；阴离子向阳极移动，受阳离子交换膜阻挡也留在室内。因此浓室中的阴、阳离子无法移除，同时淡室中的离子进入其中，离子数都比原水中的多，成为浓水。
电渗析器中的膜以阴离子膜、阳离子膜交替排列，因此形成众多的淡水室和浓水室，将淡水室连接起来，工作时流出淡水；将浓水室连接起来，工作时流出浓水，实现水的软化。
电渗析器工作一定时间后，调换正负极，离子的迁移方向发生改变。淡室变换为浓室，浓室变换为淡室。这样可保持膜的透过性质，延长使用寿命。
电渗析器通电以后，两端的电极表面上还有电化学反应发生。以含NaCl水溶液为例。反应如下：
在阳极：H2OH++OH－
2OH--2e→［O］+H2OCl--e→［Cl］
↓↓
1/2O2↑1/2Cl2↑
在阴极：H++Cl-HClH2OH++OH－
2H++2e→H2↑Na++OH－NaOH
在阳极室，由于OH－减少，极水呈酸性，并产生性质非常活泼的初生态氧和氯，这些都会对电极造成强烈的腐蚀。所以一定要考虑电极材料的耐腐蚀性。
在阴极室，由于H+减少，极水呈碱性，当极水中有Ca2+、Mg2+和HCO-3等离子时，则与OH－生成CaCO3和Mg2等水垢，结集在阴极上，同时阴极室还有氢气排出。
靠近电极的极室需要通入极水，以便不断排除电解过程的反应产物，保证电渗析器的正常安全运行。阴极室和阳极室的流出液中，分别含有碱或酸和气体，因为浓度很低，一般废弃不用。
考虑到阴离子交换膜容易损坏并防止Cl－离子透过进入阳极室，所以在阳极附近一般不用阴离子交换膜，而应用一张阳离子交换膜或一张抗氧化膜。
电渗析器的结构
电渗析器有立式和卧式两种形式。电渗析的基本部件包括：浓淡水室的隔板、离子交换膜、电极、水隔板、压紧装置等。
隔板：隔板放在阴阳离子交换膜之间，作为水流通道，隔开两膜。
离子交换膜：它是一种由具有离子交换性能的高分子材料的薄膜。按其透过性能分为阳离子交换膜和阴离子交换膜。能透过阳离子的称阳离子交换膜；能透过阴离子的称阴离子交换膜。
目前常用的阳离子交换膜为磺酸基型，结构式为R-SO-3-H+，在水中离解成R－SO-3，带负电荷，吸收水中的正离子，并让其通过该膜，而阻止负离子通过。阴离子为季胺基型，即R－N+3－OH－，在水中离解成R－N+3，带正电荷，吸收水中的负离子并让其通过，而阻止正离子通过该膜。实际上，膜只有处于电场中，游离的小基团解离，膜上才会形成大量带电基团，阳膜K为正电场，阴膜A为负电场，依据静电效应原理选择性吸附离子；膜内弯曲的孔隙作为水合离子迁移的通道，亦即膜对溶解离子具有传递迁移能力，实现水的纯化。带电粒子的迁移依赖于基团电荷、孔隙和外加电场。
必须注意：离子交换膜的作用并不是起离子交换的作用，而是起离子选择性透过作用。
电极：电极通电后形成外电场，使水层中的离子定向迁移。电极的质量直接影响电渗析效果。常用的阳极必须采用耐腐蚀材料，如石墨、铅、二氧化铅等；阴极多用不锈钢。
极框：极框用来保持电极与离子交换膜间的距离，分别位于阴、阳极的内侧，从而构成阴极室和阳极室，是极水的通道。
压紧装置：把交替排列的膜堆和极区压紧，使组装后不漏水，一般使用不锈钢板。
水垢的形成和去垢方法
电渗析器运行中，浓水室一侧的阴离子交换膜和阳离子交换膜面上会出现结垢现象，它们的存在将减少离子交换膜的有效使用面积，增加膜的电阻，加大电能消耗及降低膜的使用寿命。除垢方法：
倒换电极：由于电场方向改变，水合粒子通过膜的方向发生改变，可使已生成的沉积物消除。倒换时间一般为3~8h，即每运行3～8h后，调换正负极。
定期酸洗：采用浓度不超过3%的盐酸定期酸洗，周期视结垢情况而定。酸洗操作时间为2~3小时，使pH值达3~4。
碱洗：当水中离子交换含有机杂质或油污时，在阴离子交换膜的淡水室一侧析出沉淀物，造成阴膜污染，可用0.1molNaOH溶液清洗。
电渗析器对原水水质的要求
如果原水中悬浮物较多，会造成隔板中沉淀结垢，增加阻力，降低流量，所以原水水质应控制符合下列要求：
浑浊度宜小于2mg/L，以避免影响膜的寿命；化学耗氧量不得超过3mg/L，以避免水中有机物对膜的污染；游离性余氯不得大于0.3mg/L，以避免余氯对膜的氧化作用；铁含量不得大于0.3mg/L，锰含量不得大于0.1mg/L；色度<20度；含有机物耗氧量：2~3mg/L。非电解杂质少；水温应亦4~40℃范围内。
如果水质污染较严重，不符合上述条件，就不能直接用电渗析法处理，应配合适当预处理，如混凝、过滤、杀菌等，除去杂质，再用电渗析，才能收到良好效果。
4.反渗透
反渗透原理
通常把只透过溶剂而不透过溶质的膜称为半透膜。
在一个容器中用一层半透膜把容器隔成两部分，一边注入淡水，另一边注入盐水，并使两边液位相等，这时淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧，这种现象称为渗透。盐水的液面达到某一高度后，产生一定压力，抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透。达到平衡时的压力，即为该溶液的渗透压。
如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力，盐水中的水分就会从盐水一侧透过半透膜至淡水一侧，这一现象就称为反渗透。
反渗透膜
膜的种类反渗透能否得到实际应用，关键是半透膜。目前常用的反渗透膜有：
①醋酸纤维素膜：CA膜是以高氯酸镁Mg2和水为溶胀剂，加到以丙酮为溶剂的醋酸纤维素溶液中，将制得的铸膜液在玻璃上刮成膜。
②芳香聚酰胺纤维膜：主要原料为芳香聚酰胺，芳香聚酰胺－酰肼以及其他一些含氮芳香聚合物。它具有良好的透水性能，较高的脱盐率，优越的机械强度和化学稳定性，耐压实，能在pH值8~10范围内使用。
反渗透器按其膜的形态分为平板式、管式和螺旋卷式、中空纤维式等。
透水率：单位时间内通过单位膜面积的水的体积流量。对于特定的膜而言，水量大小取决于膜的物理特性和系统特性。
脱盐率：表示溶质的截留百分率，与此对应的是“透盐率”，即盐通过膜的速率。
抗压实性：由于操作压力和温度等原因而引起膜的压实作用，从而导致透水率不断下降。因此要求膜压实系数小，抗压实性强。
反渗透膜的脱盐机理
科学研究上，对反渗透膜的脱盐机理研究很多，产生了多种理论。2种较为公认的机理介绍如下。
①氢键理论：醋酸纤维素是一种具有高度矩阵结构的聚合物，盐水中的水分子能与纤维膜上的极性基团形成氢键。在反渗透压力作用下，以氢键结合进入膜内的水分子由第一个氢键位置断裂而转移到另一个位置形成另一个氢键，这些水分子通过一连串的氢键形成—断开过程，依次从一个极性基团移到下一个极性基团，直至离开表面层，进入膜的多孔层。此即为脱盐淡水的形成过程。
②选择吸附—毛细管流理论：该理论把反渗透膜看作一种微细多孔结构物质，它有选择性吸附水分子而排斥溶质分子的化学特性；当水溶液同膜接触时，膜表面优先吸附水分子，在界面上形成一层不含溶质的纯水分子层，其厚度视界面性质而异，或为单分子层或为多分子层；在外压作用下，界面水层在膜孔内产生毛细管流连续地透过膜。
反渗透装置及其流程
反渗透器的构造型式主要有板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式等4种。
反渗透器的工艺流程通常采用一级、一级多段、二级、多级等反渗透。
水的消毒
消毒是指杀灭水里面的致病菌，防止因水中的致病菌导致消费者产生疾病。消毒并非将所有微生物全部杀灭。
水的消毒方法很多，而目前国内外常用的是：氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等。
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