反滲透(RO)
一、概述
對透過的物質具有選擇性的薄膜成為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側流動，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜稱之為理想半透膜。當把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側時，稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側流動，這一現(xiàn)象稱為滲透。當滲透達到平衡時，濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關而與半透膜的性質無關。若在濃溶液一側施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑的流動方向將與原來的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側流動，這一過程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運動，是一種在壓力驅動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質與溶劑分開的分離方法，它已廣泛應用于各種液體的提純與濃縮，其中最普遍的應用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術將原水中的無機離子、細菌、病毒、有機物及膠體等雜質去除，以獲得高質量的純凈水。
二、主要指標
1、脫鹽率和透鹽率
脫鹽率--通過反滲透膜從系統(tǒng)進水中去除可溶性雜質濃度的百分比。
透鹽率--進水中可溶性雜質透過膜的百分比。
脫鹽率=(1–產(chǎn)水含鹽量/進水含鹽量)×100%
透鹽率=100%–脫鹽率
膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時產(chǎn)水量越低。反滲透對不同物質的脫鹽率主要由物質的結構和分子量決定，對高價離子及復雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如:鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也超過了98%;對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小于100的有機物脫除率較低。
2、產(chǎn)水量(水通量)
產(chǎn)水量(水通量)--指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)能，即單位時間內透過膜水量，通常用噸/小時或加侖/天來表示。
滲透流率--滲透流率也是表示反滲透膜元件產(chǎn)水量的重要指標。指單位膜面積上透過液的流率，通常用加侖每平方英尺每天(GFD)表示。過高的滲透流率將導致垂直于膜表面的水流速加快，加劇膜污染。
3、回收率
回收率--指膜系統(tǒng)中給水轉化成為產(chǎn)水或透過液的百分比。膜系統(tǒng)的回收率在設計時就已經(jīng)確定，是基于預設的進水水質而定的。
回收率=(產(chǎn)水流量/進水流量)×100%
三、影響因素
1、進水壓力對反滲透膜的影響
進水壓力本身并不會影響鹽透過量，但是進水壓力升高使得驅動反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時鹽透過量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時，由于過高的回收率，加大了濃差極化，又會導致鹽透過量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。
2、進水溫度對反滲透膜的影響
反滲透膜產(chǎn)水電導對進水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對通量也線性的增加，進水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就提升2.5%-3.0%;(以25℃為標準)。
3、進水PH值對反滲透膜的影響
進水PH值對產(chǎn)水量幾乎沒有影響，面對脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達到最高。
4、進水鹽濃度對反滲透膜的影響
滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度的函數(shù)，進水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導致脫鹽率下降。
四、用途
食品、飲料、純凈水生產(chǎn)工藝中;
反滲透原理流程醫(yī)藥、電子等行業(yè)用水制備;
化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備;
鍋爐補給水除鹽軟水;
海水、苦咸水淡化;
造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水及廢水處理。
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