反渗透膜技术的特点和原理

反渗透膜技术的特点和原理

 

1、技术特点

反渗透法具有设备构型紧凑，占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点，已应用于几乎所以行业。如前所述，它是在没有相变的情况下，依靠大于渗透压的压力推动，通过膜的毛细管作用流出淡化的水，而且它还具有膜的筛分作用，能除去极小的细菌、病毒和热原。因此自从开发以来发展迅速，不仅用于海水或苦咸水的淡化，也作为锅炉补给水的预除盐和制取超纯水，离子交换前的预除盐，受到需要既能除盐又要求除去细菌、微粒等行业的欢迎。
 

2、技术原理

反渗透膜的孔径大都10×10-10m，它的分离对象是溶解中的离子和分子量几百以上的有机物，只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称之为理想的半透膜。当把溶剂和溶液（或把两种不同浓度的溶液）分别置于此膜的两侧时，纯溶剂将自然穿过半透膜而自发地向溶液（或从低溶液向高浓度溶液）一侧流动。这种现象叫渗透（Osmosis）。当渗透过程进行到溶液的液面产生一个压力，以抵销溶剂向溶液方向流动的趋势，即达到平衡，此压力称为该溶液的渗透压。

渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度，而与膜本身无关。在这种情况下，若在溶液的液面上再施加一个大于渗透压的外加压力时，溶剂将与原来的渗透方向相反，开始从溶液向溶剂一侧流动，这就是所谓反渗透（Reverse Osmosis），凡基于此原理所进行的浓缩或净化溶液的分离方法，一般称之为反渗透工艺。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，它主要是在压力推动下，借助半透膜的截留作用，迫使溶液中的溶剂与溶质分开。溶液浓度越高，渗透压值越大。在反渗透过程中所要施加的压力，在系统和膜强度允许的范围内，必需远大于溶液渗透压值，一般为渗透压值的几倍到近几十倍。

当盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时，则在膜的溶液界面上选择吸附一层水分子，在反渗透压力的作用下，通过膜的毛细管作用流出纯水。并连续地流出形成界面纯水层。至于对有机物的去除，属筛分机理。因此，这与有机物的分子量大小和形状有关。孔径较大的膜，一般应用在超滤范围，称为超滤膜。超滤膜的孔为2nm-10nm，而反渗透膜的孔径为0．3nm－2nm。所以，反渗透膜过滤能够更好的除去各种细菌，如很小的细菌“绿脓杆菌“（3000×10-10M）：也能滤除各种病毒，如流感病毒（800×10-10M），还能滤除热原（10－500×10-10M）。