反渗透原理

2020-09-09 14:13:35发布

  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。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。


  当纯水和盐水被理想半透膜隔开,理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过,此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧,这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢,当施加的压力达到某一数值时,水通过膜的净流量等于零,这个压力称为渗透压力,当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转,此时,盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是水的反渗透(RO)处理的基本原理。


  RO反渗透膜的工作原理


  当半透膜稀溶液侧与浓溶液侧压力相同时,稀溶液中的水透过半透膜进入浓溶液侧使浓溶液浓度降低的现象称为渗透。此时,单位时间内从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数多于从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数,使得浓溶液浓度降低。


  当单位时间内,从两个方向透过半透膜的水分子数相等时,渗透即达到平衡。若在浓溶液侧外加一定的压力,恰好能使稀溶液侧和浓溶液侧的渗透达到平衡,这个外加的压力即称为渗透压。渗透压的大小不仅取决于溶液系统,且与溶质浓度及温度有关,若在浓溶液侧的外加压力超过了渗透压,则会使单位时间内从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数多于从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数,此过程称为反渗透。


  RO反渗透膜分离技术


  RO反渗透膜技术的分离过程是利用半透膜只允许水通过而截留溶解固形物的性质,以膜两侧的渗透压差为推动力,使水从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧从而实现浓溶液侧溶质和溶剂进行分离的膜过程。因此,RO膜技术的分离过程应具备如下条件:


  一、所用的半透膜应具有渗透性高和选择性高的特性,


  二、半透膜两侧的净压差大于零。


  纯水制作中反渗透的原理


  反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来,方向与渗透方向相反,可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体,细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。


  反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围,无需化学品即可有效脱除水中盐份,系统除盐率一般为98%以上。所以反渗透是最先进的也是最节能、环保的一种脱盐方式,也已成为了主流的预脱盐工艺。

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