反滲透膜技術的特點和原理

 

1、技術特點

反滲透法具有設備構型緊湊，占地面積小、單位體積產(chǎn)水量及能量消耗少等優(yōu)點，已應用于幾乎所以行業(yè)。如前所述，它是在沒有相變的情況下，依靠大于滲透壓的壓力推動，通過膜的毛細管作用流出淡化的水，而且它還具有膜的篩分作用，能除去極小的細菌、病毒和熱原。因此自從開發(fā)以來發(fā)展迅速，不僅用于海水或苦咸水的淡化，也作為鍋爐補給水的預除鹽和制取超純水，離子交換前的預除鹽，受到需要既能除鹽又要求除去細菌、微粒等行業(yè)的歡迎。
 

2、技術原理

反滲透膜的孔徑大都10×10-10m，它的分離對象是溶解中的離子和分子量幾百以上的有機物，只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的膜一般稱之為理想的半透膜。當把溶劑和溶液（或把兩種不同濃度的溶液）分別置于此膜的兩側(cè)時，純?nèi)軇⒆匀淮┻^半透膜而自發(fā)地向溶液（或從低溶液向高濃度溶液）一側(cè)流動。這種現(xiàn)象叫滲透（Osmosis）。當滲透過程進行到溶液的液面產(chǎn)生一個壓力，以抵銷溶劑向溶液方向流動的趨勢，即達到平衡，此壓力稱為該溶液的滲透壓。

滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度，而與膜本身無關。在這種情況下，若在溶液的液面上再施加一個大于滲透壓的外加壓力時，溶劑將與原來的滲透方向相反，開始從溶液向溶劑一側(cè)流動，這就是所謂反滲透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所進行的濃縮或凈化溶液的分離方法，一般稱之為反滲透工藝。反滲透是滲透的一種反向遷移運動，它主要是在壓力推動下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶劑與溶質(zhì)分開。溶液濃度越高，滲透壓值越大。在反滲透過程中所要施加的壓力，在系統(tǒng)和膜強度允許的范圍內(nèi)，必需遠大于溶液滲透壓值，一般為滲透壓值的幾倍到近幾十倍。

當鹽的水溶液與多孔的半透膜表面接觸時，則在膜的溶液界面上選擇吸附一層水分子，在反滲透壓力的作用下，通過膜的毛細管作用流出純水。并連續(xù)地流出形成界面純水層。至于對有機物的去除，屬篩分機理。因此，這與有機物的分子量大小和形狀有關?？讖捷^大的膜，一般應用在超濾范圍，稱為超濾膜。超濾膜的孔為2nm-10nm，而反滲透膜的孔徑為0．3nm－2nm。所以，反滲透膜過濾能夠更好的除去各種細菌，如很小的細菌“綠膿桿菌“（3000×10-10M）：也能濾除各種病毒，如流感病毒（800×10-10M），還能濾除熱原（10－500×10-10M）。