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反渗透膜是反渗透技术的核心构件,属于人工半透膜

更新时间:2024-05-28       点击次数:1267
  反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。反渗透的英文全名是“REVERSEOSMOSIS”,缩写为“RO”。
  反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜,是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。近几十年来,中国在反渗透膜材料的研究方面取得了很大的进展,对解决缺水问题起到了非常重要的作用。

水过滤碟管式反渗透膜

 

  渗透是一种物理现象。当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止,这一过程称为渗透。然而,要完成这一过程需要很长时间。但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下。因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的。
  反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量N为:N=Kh(Δp-Δπ)(式中Kh为水力渗透系数,随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差)。稀溶液的渗透压π为:π=iCRT(式中i为溶质分子电离生成的离子数;C为溶质的摩尔浓度;R为摩尔气体常数;T为绝对温度。)
  反渗透通常使用非对称膜和复合膜,所用的设备主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质,从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废水处理,并与离子交换结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。
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