RO純水系統設計：重金屬、二氧化矽、氯胺處理與溫度校正

設計 RO 純水膜系統，不只是挑一支膜管。要先分析原水水質，再決定前處理、回收率、膜的種類與排列方式，並把水溫變化考慮進去。同一支膜管，原水中的二氧化矽、氯胺、重金屬含量不同，或冬夏水溫不同，產水量與水質都會有明顯差異。以下整理 RO 純水系統設計時最常遇到的問題。

RO 純水系統設計的基本流程

1. 原水分析：確認 TDS、硬度、二氧化矽、鐵錳、餘氯或氯胺、有機物、SDI 淤塞指數與水溫範圍。
2. 前處理設計：依水質搭配砂濾、activated carbon,軟水or UF 超濾，去除會傷害或堵塞膜的物質。
3. 決定回收率：回收率越高、廢水越少，但濃縮水中的鹽類、二氧化矽越容易超過溶解度而結垢。
4. 選膜與排列：依產水量、水質要求與原水條件選擇膜的種類、支數與分段方式（RO 膜管產品).
5. 溫度校正：以當地最低水溫確認產水量足夠，以最高水溫確認水質合格。

RO 的基本原理請見：Reverse osmosis pure water technology.

RO 膜能去除鉛、砷等重金屬嗎？

膜廠一般不會公布重金屬的去除率清單，因為實際效果會受水質、pH 與前處理影響，建議在現場水質條件下實測。一般經驗如下：

三價砷的解離常數 pKa 約 9.2，當 pH 提高到接近或高於 9.2 時，三價砷才會解離帶電，去除率明顯提高。實務上，原水含三價砷時，常先氧化成五價砷再進入 RO。

二氧化矽（矽酸鹽）怎麼處理？

二氧化矽沒有簡單的去除方法。傳統的石灰蘇打軟化法可以去除部分二氧化矽，但成本很高。

RO 系統的做法通常不是在前端把二氧化矽去掉，而是控制回收率與操作條件，讓濃縮水中的二氧化矽不超過溶解度、不在膜面析出結垢。二氧化矽的溶解度會隨水溫與 pH 改變，必要時可搭配阻垢劑。原水二氧化矽偏高時，設計回收率就要降低。

自來水的氯胺怎麼去除？

RO 膜不耐氯，氯胺也會傷害膜，進入 RO 前必須去除。常見做法有：

• 觸媒型活性碳：比一般活性碳更能催化分解氯胺，但仍需要較長的接觸時間。
• 亞硫酸氫鈉（SBS）加藥：以還原劑中和氯與氯胺，是 RO 前常用的除氯方式。
• 折點加氯：加入足量的氯把氯胺分解，多用於水廠端的處理。

詳見：氯胺去除技術.

想保留礦物質、只去除鈣鎂和硫酸鹽，要用什麼膜？

可以使用 NF 納濾膜。NF 膜只去除約 50% 的 TDS，但對鈣、鎂、硫酸根等二價離子的去除率可達約 99%（依膜型號而定），適合需要軟化、又想保留部分礦物質的用途，例如加水站、礦泉水（參考：NF 納濾膜管).

RO 產水量為什麼冬天變少？怎麼做溫度校正？

RO 的產水量（通量）會受溫度、壓力與流量影響，其中季節性的水溫變化影響很明顯。水溫越高，水的黏度越低，通過膜的水越多；水溫越低，黏度越高，產水量就下降。

經驗上，水溫每變化 1 °C，產水量約改變 3%。膜廠的規格通常以 25 °C 為標準，各型號會提供實測得出的溫度校正係數表。要判斷系統是否正常，應把實際產水量換算回 25 °C 再和規格或初始值比較，不能直接比較冬天和夏天的讀數。

設計時也要注意：以冬天最低水溫計算，確認產水量足夠；夏天水溫高時，產水量變大，但鹽類通過率也會上升，出水水質會略差。

系統上線後的操作與保養

RO 系統的長期表現取決於日常操作與定期洗膜。詳見：純水膜操作與維護技術,純水膜再生與洗膜技術.

RO 純水系統需依原水水質與產水需求個別設計，歡迎提供水質報告，contact us協助評估。