雙級反滲透純水系統是對一級反滲透產水的進一步提純。一級反滲透純水系統產水電導率<10μS/cm，經二級反滲透純水系統后產水電導率<2μS/cm甚至更低，在反滲透純水系統后設置EDI設備可使電阻率達到18兆歐姆。反滲透系統可除去水中98%以上的溶解性鹽類和99%以上的膠體、微生物、微粒和有機物等。
雙級反滲透純水系統可使水的過濾純度更高。第一級反滲透設備回收率可達到百分之七十；回收率達到總處理量的百分之八十，為確保水質對膜的損害降到最低，在設計時應在反滲透進水端安裝精密過濾器，經預處理及精密過濾器處理后的水在增壓泵加壓下進入反滲透RO裝置后，水中的離子及有機物被膜元件過濾處理后的純水直接進入水箱，純水箱的的再由純水加壓泵加壓后送到各用水點。
在雙級反滲透純水系統中，反滲透膜起著主要作用，由于反滲透膜在工作過程中膜表面的鹽濃度高于主體流體中的濃度，處于濃差極化的環境中，時間久了水中被過濾的一些雜質在膜的表面形成垢，降低膜的通水處理量減低工作效率。有機物在膜表面的沉積對反滲透膜造成不可回轉的損壞。所以要對反滲透系統進行定期保養來延長反滲透膜的使用壽命。
雙級反滲透純水系統作為反滲透設備后的二次除鹽設備，它是由預處理系統+一級反滲透系統+二級反滲透系統，一般出水電導率在1us/cm-5us/cm之間（進水電導率要小于等于300us/cm）。
雙級反滲透純水系統特點：
1：在常溫不發生相變的條件下，可以對溶質和水進行分離，適用于對熱敏感物質的分離、濃縮，并且與有相變化的分離方法相比，能耗較低。
2：反滲透膜分離技術雜質去除范圍廣。
3：較高的脫鹽率和水回用率，可截留粒徑幾個納米以上的溶質。
4：利用低壓作為膜分離動力，因此分離裝置簡單，操作、維護和自控簡便，現場安全衛生。
雙級反滲透純水系統應用領域：
1：電力工業：鍋爐補給水、冷卻水；
2：電子工業：半導體工業超純水前處理、集成電路清洗用水、配方用水；
3：食品工業：配方用水、生產用水；
4：制藥行業：工藝用水、制劑用水、洗滌用水、注射用水、無菌水制備；
5：飲料工業：配方用水、生產用水、洗滌用水；
6：化學工業：生產用水、廢水處理；
7：飲水工程：超純水制備、飲用水凈化；
8：石油化工：油田注入水、石化廢水深度處理；
9：海水淡化：海島地區、沿海缺水地區、船舶、海水油田等生產生活用水；
10：環保領域：電鍍漂洗水中貴重金屬、水的回收，實現零排放或微排放
雙級反滲透純水系統采用多介質過濾器、活性炭過濾器作及保安過濾器作為前級處理，有效除去原水中的懸浮物、泥砂、微粒、有機硅膠體、有機物、異味、余氯等雜質，使經過離子交換處理后的水質符合工業生產要求。在經過后端進行精處理系統（混床系統），使其產水水質滿足生產用水的要求。
預處理系統通常包括石英砂過濾器，活性炭過濾器及軟化器過濾系統，預處理的作用主要是去除水中的有機物、懸浮物、膠體、余氯和鈣鎂離子等，以確保進水要求，減少工作時產生垢物和藻類生長及微生物污染及氧化劑。
雙級反滲透純水系統特點：
1：高效節能，因為反滲透技術結合高效臭氧消毒方法，整個系統工作于常溫、低壓狀態，設備投資省，運行維護費用低，可靠節能：膜處理法的運行成本僅為蒸餾方法的12-15%，非常經濟，極具競爭力。
2：穩定可靠。采用膜法工藝及多介質過濾器進行預處理;反滲透膜的微孔透過式工作原理保證了去除水體中所有較大的離子、分子，可以輕松去除分子直徑更大的易揮發有機污染物質。
雙級反滲透純水系統制水工藝：
原水→原水泵→石英砂過濾器→活性炭過濾器→精密過濾器→一級反滲透設備→二級反滲透設備→超純水箱→用水點。
雙級反滲透純水系統主要部件的作用
原水泵：
解決原水水壓力不穩定，滿足預處理進水壓力恒定，流量充足，確保RO系統正常運行。
石英砂過濾器：
石英砂過濾器是玻璃鋼材質的壓力式過濾容器，耐壓 6kg/cm2，是一種先進的微絮凝過濾方式，罐內填裝高耐磨精制石英砂，可攔截原水殘留少量細小的泥沙、雜質、膠狀物體、懸浮物等藻類可見物，對原水中的濁度、色度起到降低作用，濾除不溶于水中的（氧化物、濁度、顆粒物等）雜質，特別是在降低原水中的濁度、污染指數等方面具有很好的效果。
活性炭過濾器：
活性炭過濾器是玻璃鋼材質的壓力式過濾容器，耐壓 6kg/cm2，內裝凈水專用顆粒碳，用于吸附水中色素、有機物、余氯、異味、沉積的重金屬離子、去除由鐵、脫氯、使余氯含量≤1PPM。是水深度處理中不可缺少的材質。
去色：可去除原水中由鐵、錳及植物分解的有機污染物所形成的色度。
去除有機物：可去除原水中微量污染物，如農藥，殺蟲劑，氯化烴，芳香族化合物，以及BOD 與 COD 等。
去除有機氯：可去除原在自來水出廠前投加預氧化劑和消毒劑（如氯氣）所產的 THMS 等“三致”物質及余氯所造成的嗅味。
去除氨氮和亞硝酸鹽：活性炭可有效去除氨氮、亞硝酸鹽、余氯或氧化劑：保護反滲透膜。
除臭：去除水中的微量重金屬離子（如汞、鉻等離子），合成洗滌劑及放射性物質等。
精密過濾器：
精密過濾器外殼為不銹鋼材質，內裝過濾精度5us的溶噴PP棉、可攔截預處理流入的雜質、防止原水內的顆粒物在高流速下穿刺或劃傷RO反滲透膜表面的脫鹽層及過早堵塞、保證進入RO膜的水干凈清澈、延長RO膜的壽命。
高壓泵的作用：
高壓泵采用立式多級特種離心泵，為反滲透系統提供恒定的動力，確保壓力穩定，流量充足，保證反滲透系統的正常運行，高壓泵進水口前裝有水位壓力保護裝置，當進水壓力異常時高壓泵停止運行，以免干轉燒壞高壓泵。
RO反滲透系統
通過高壓泵對過原水施加大于滲透壓的壓力，利用 RO 膜的分離技術，有效分離出原水中大于 200 的幾乎包括所有顆粒、膠體、有機雜質、微生物等有害物及 99%的溶解鹽，達到脫鹽純化的目的，使純水電導率≤10us,(原水質≤300us)。
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