『壹』 反滲透膜的原理是什麼
RO反滲透膜是一種對透過的物質具有選擇性的半透膜,只能透回過溶劑而不能透過溶質答的薄膜稱之為理想半透膜,RO反滲透膜基本上算是理想的半透膜。當相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置於RO反滲透膜的兩側時,稀溶液中的溶劑將自然穿過半透膜而自發地向濃溶液一側流動,這一現象即為滲透。
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。滲透壓的大小取決於溶液的固有性質,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於滲透壓的壓力時,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,藉助於反滲透膜選擇性截留作用將溶液中的溶質與溶劑分離。RO反滲透膜已廣泛應用於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。
『貳』 水分子是怎樣透過反滲透膜的
形成氫鍵模型
膜的表面很緻密,其上有大量的活化點,鍵合一定數目的結合水,這種水已失去溶劑化能力,鹽水中的鹽不溶於其中。進料中的水分子在壓力下可與膜上的活化點形成氫鍵而締合,使該活化點上其他結合水解締下來,該解締的結合水又與下面的活化點締合,使該點原有的結合水解締下來,此過程不斷地從膜面向下層進行,就是以這種順序型擴散,水分子從膜面進入膜內,最後從底層解脫下來成為產品水。而鹽是通過高分子鏈間空穴,以空穴型擴散,從膜面逐漸到產品水中的,但該模型缺乏更多的關於傳質的定量描述。
Donnan平衡模型
膜為固定負電荷型,據電中性原理及膜和溶液中離子化學位平衡,一般認為藉助於排斥同離子的能力,荷電膜可用於脫鹽,一般只有稀溶液,在壓力下通過荷電膜時,有較明顯的脫鹽作用,隨著濃度的增加,脫鹽率迅速下降。二價同離子的脫除比單價同離子好,單價同離子的脫除比二價反離子的好。該理論以Donnan平衡為基礎來說明荷電膜的脫鹽,但Donnan平衡是平衡狀態,而對於在壓力下透過荷電膜的傳質,還不能從膜、進料及傳質過程等多方面來定量描述。
除上述模型,許多學者還提出不小另外的模型,如脫鹽中心模型,表面力-孔流模型,有機溶質脫鹽機理等