9.3.3反渗透Reverse Osmosis 一、溶液渗透压 能够让溶液中一种或几种组分通过而 其它组分不能通过的选择性膜称为半透膜。 浓溶液纯水 当把溶剂和溶液(或两种不同浓度的溶液) 分别置于半透膜的两侧时,纯溶剂将透过膜 而自发地向溶液(或从低浓度溶液向高浓度 渗透与反渗透示意图 溶液)一侧流动,这种现象称为渗透。当溶 液的液位升高到所产生的压差恰好抵消溶剂向溶液方向流动的趋势,渗透过程达到平衡,此 压力差称为该溶液的渗透压,以△π表示。若在溶液侧施加一个大于渗透压的压差△p时, 则溶剂将从溶液侧向溶剂侧反向流动,此过程称为反渗透,如图所示。这样,可利用反渗 透过程从溶液中获得纯溶剂。 二、反滲透膜与应用 反渗透膜多为不对称膜或复合膜,右图所示的是一种典 深护层 型的反渗透复合膜的结构图。反渗透膜的致密皮层几乎无 孔,因此可以截留大多数溶质(包括离子)而使溶剂通过。 支撑园 反渗透操作压力较高,一般为2~1OMPa。大规模应用时, 飘基质 多采用卷式膜组件和中空纤维膜组件。 纤推织物 评价反渗透膜性能的主要参数为透过速率(透水率)与 截留率(脱盐率)。此外,在高压下操作对膜产生压实作用 PEC-1000复合膜的 造成透水率下降,因此抗压实性也是反渗透膜性能的一个重 新面放大结构图 要指标。 反渗透是一种节能技术,过程中无相变,一般不需加热,工艺过程简单,能耗低,操作 和控制容易,应用范围广泛。其主要应用领域有海水和苦减水的淡化,纯水和超纯水制备 8 9.3.3 反渗透(Reverse Osmosis) 一、溶液渗透压 能够让溶液中一种或几种组分通过而 其它组分不能通过的选择性膜称为半透膜。 当把溶剂和溶液(或两种不同浓度的溶液) 分别置于半透膜的两侧时,纯溶剂将透过膜 而自发地向溶液(或从低浓度溶液向高浓度 溶液)一侧流动,这种现象称为渗透。当溶 液的液位升高到所产生的压差恰好抵消溶剂向溶液方向流动的趋势,渗透过程达到平衡,此 压力差称为该溶液的渗透压,以 表示。若在溶液侧施加一个大于渗透压的压差 p 时, 则溶剂将从溶液侧向溶剂侧反向流动,此过程称为反渗透,如图所示。 这样,可利用反渗 透过程从溶液中获得纯溶剂。 二、反渗透膜与应用 反渗透膜多为不对称膜或复合膜,右图所示的是一种典 型的反渗透复合膜的结构图。反渗透膜的致密皮层几乎无 孔,因此可以截留大多数溶质(包括离子)而使溶剂通过。 反渗透操作压力较高,一般为 2~10MPa。大规模应用时, 多采用卷式膜组件和中空纤维膜组件。 评价反渗透膜性能的主要参数为透过速率(透水率)与 截留率(脱盐率)。此外,在高压下操作对膜产生压实作用, 造成透水率下降,因此抗压实性也是反渗透膜性能的一个重 要指标。 反渗透是一种节能技术,过程中无相变,一般不需加热,工艺过程简单,能耗低,操作 和控制容易,应用范围广泛。其主要应用领域有海水和苦咸水的淡化,纯水和超纯水制备, 渗透与反渗透示意图 PEC-1000 复合膜的 断面放大结构图 保护层 超薄的 分离层 支撑层 (30nm) 聚砜基质 纤维织物