A. 反滲透的意思是什麼
反滲透是一種利用壓力差作為推動力的膜分離技術,從溶液中分離出溶劑。這種技術廣泛應用於海水淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理等領域。反滲透的基本原理是,對膜一側的溶液施加壓力,超過其滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向流動,從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,在高壓側得到濃縮的溶液。若用反滲透處理海水,膜的低壓側得到淡水,高壓側得到鹵水。
反滲透過程涉及溶劑的滲透速率,此速率取決於膜兩側的靜壓差和溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓可通過公式π=iCRT計算,其中i為溶質分子電離生成的離子數,C為溶質的摩爾濃度,R為摩爾氣體常數,T為絕對溫度。反滲透通常使用非對稱膜和復合膜,設備主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
反滲透技術的發展得益於其簡單、能耗低的優勢。目前,反滲透膜在乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面也有應用。此外,科學家提出了幾種理論來解釋反滲透現象,包括溶解-擴散模型、優先吸附-毛細孔流理論和氫鍵理論。這些理論有助於我們更深入地理解反滲透過程。
反滲透機理模型「干閉濕開」模型是鄧宇等人提出的,能夠解釋細孔模型和溶解擴散模型。膜干時,膜孔收縮緻密,孔隙閉合;膜濕時,膜的孔隙被溶劑溶脹,孔打開。反滲透技術在海水淡化、化工工藝、醫葯等行業中都有廣泛的應用。
近年來,反滲透技術在海水淡化領域的應用取得了顯著進展。國外已有日產水量10萬噸級的反滲透海水淡化裝置,國內目前多為日產水量350-1000噸。國內最大的使用海水淡化膜的反滲透裝置是日產水量18000噸的「亞海水」脫鹽裝置。
目前,反滲透技術面臨的挑戰是研製價格便宜、穩定、長期受壓無損的反滲透膜。中國從21世紀初開始掌握自主反滲透膜生產技術,在國家的大力支持下,已取得了一定進展。反滲透膜市場中,進口膜占據95%的份額,國產膜僅佔5%左右,未來還有很長的路要走。
B. 反滲透膜的反滲透膜選型
一般要從三方面來抄考慮:脫鹽率、產水量以及規格。
脫鹽率:反滲透膜的脫鹽率極大程度的影響了膜元件的過濾效果以及過濾精度。
產水量:這個是很多用戶選擇的關鍵了,因為水處理系統運行時一般會有一個處理量,在反滲透膜選型時都是根據處理量來選擇型號數量的,通量越大的產水量越高。
規格:這個主要是考慮到系統設計,如果系統設計的是4寸膜,那麼只能是選擇4040規格的反滲透膜。
C. 超濾膜和RO反滲透膜的區別
超濾膜和反滲透膜的主要區別:
超濾膜是利用一種壓力活性膜,除去水中的膠體,顆粒和相對他子質量高的物質。反滲透一樣,受壓溶液是在壓力下通過膜,膜的設計可使一定大小的分子被除去。
超濾膜的孔結構與反滲透膜不同之處在於:它可使鹽和其它電解物通過,而膠體與相對分子質量大的物質不能通過。反滲透膜則令鹽和其他電解質也不能通過。
由於膠體物質和相對分子質量大的物質的滲透壓力低,所以,超過濾所需要的壓力比反滲透低,在一般情況下所用壓力為0.07-0.7mpa。最高不超過1.05mpa。
超濾的壓力雖低,所有的膜卻比較厚實。以中空纖維膜為例。反滲透用的膜不能反洗;而超濾用的膜則可以通過反洗來不效的清洗膜面,以保持其高流速。
超濾膜和反滲透膜精度的區別:
超濾膜:
UF能截留0.002~0.1微米之間的顆粒和雜質,UF膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過,但將有效阻擋住膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物,用於表徵UF膜的切割分子量一般介於1,000~100,000之間,RO膜兩側的運行壓力一般為0.2~7bar。
反滲透膜:
RO是最精密的膜法液體分離技術,它能阻擋所有溶解性鹽及分子量大於100的有機物,但允許水分子透過,醋酸纖維素RO膜脫鹽率一般可大於95%,RO復合膜脫鹽率一般大於98%。它們廣泛用於海水及苦成水淡化,鍋爐給水、工業純水及電子級超純水制備,飲用純凈水生產,廢水處理及特種分離等過程,在離子交換前使用RO可大幅度地降低操作費用和廢水排放量。RO膜的運行壓力,當進水為苦鹹水時一般大於5bar,當進水為海水時,一般低於84bar。