A. 反渗透的意思是什么
反渗透是一种利用压力差作为推动力的膜分离技术,从溶液中分离出溶剂。这种技术广泛应用于海水淡化、锅炉用水软化和废水处理等领域。反渗透的基本原理是,对膜一侧的溶液施加压力,超过其渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向流动,从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,在高压侧得到浓缩的溶液。若用反渗透处理海水,膜的低压侧得到淡水,高压侧得到卤水。
反渗透过程涉及溶剂的渗透速率,此速率取决于膜两侧的静压差和溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压可通过公式π=iCRT计算,其中i为溶质分子电离生成的离子数,C为溶质的摩尔浓度,R为摩尔气体常数,T为绝对温度。反渗透通常使用非对称膜和复合膜,设备主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
反渗透技术的发展得益于其简单、能耗低的优势。目前,反渗透膜在乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面也有应用。此外,科学家提出了几种理论来解释反渗透现象,包括溶解-扩散模型、优先吸附-毛细孔流理论和氢键理论。这些理论有助于我们更深入地理解反渗透过程。
反渗透机理模型“干闭湿开”模型是邓宇等人提出的,能够解释细孔模型和溶解扩散模型。膜干时,膜孔收缩致密,孔隙闭合;膜湿时,膜的孔隙被溶剂溶胀,孔打开。反渗透技术在海水淡化、化工工艺、医药等行业中都有广泛的应用。
近年来,反渗透技术在海水淡化领域的应用取得了显著进展。国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置,国内目前多为日产水量350-1000吨。国内最大的使用海水淡化膜的反渗透装置是日产水量18000吨的“亚海水”脱盐装置。
目前,反渗透技术面临的挑战是研制价格便宜、稳定、长期受压无损的反渗透膜。中国从21世纪初开始掌握自主反渗透膜生产技术,在国家的大力支持下,已取得了一定进展。反渗透膜市场中,进口膜占据95%的份额,国产膜仅占5%左右,未来还有很长的路要走。
B. 反渗透膜的反渗透膜选型
一般要从三方面来抄考虑:脱盐率、产水量以及规格。
脱盐率:反渗透膜的脱盐率极大程度的影响了膜元件的过滤效果以及过滤精度。
产水量:这个是很多用户选择的关键了,因为水处理系统运行时一般会有一个处理量,在反渗透膜选型时都是根据处理量来选择型号数量的,通量越大的产水量越高。
规格:这个主要是考虑到系统设计,如果系统设计的是4寸膜,那么只能是选择4040规格的反渗透膜。
C. 超滤膜和RO反渗透膜的区别
超滤膜和反渗透膜的主要区别:
超滤膜是利用一种压力活性膜,除去水中的胶体,颗粒和相对他子质量高的物质。反渗透一样,受压溶液是在压力下通过膜,膜的设计可使一定大小的分子被除去。
超滤膜的孔结构与反渗透膜不同之处在于:它可使盐和其它电解物通过,而胶体与相对分子质量大的物质不能通过。反渗透膜则令盐和其他电解质也不能通过。
由于胶体物质和相对分子质量大的物质的渗透压力低,所以,超过滤所需要的压力比反渗透低,在一般情况下所用压力为0.07-0.7mpa。最高不超过1.05mpa。
超滤的压力虽低,所有的膜却比较厚实。以中空纤维膜为例。反渗透用的膜不能反洗;而超滤用的膜则可以通过反洗来不效的清洗膜面,以保持其高流速。
超滤膜和反渗透膜精度的区别:
超滤膜:
UF能截留0.002~0.1微米之间的颗粒和杂质,UF膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过,但将有效阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表征UF膜的切割分子量一般介于1,000~100,000之间,RO膜两侧的运行压力一般为0.2~7bar。
反渗透膜:
RO是最精密的膜法液体分离技术,它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分子透过,醋酸纤维素RO膜脱盐率一般可大于95%,RO复合膜脱盐率一般大于98%。它们广泛用于海水及苦成水淡化,锅炉给水、工业纯水及电子级超纯水制备,饮用纯净水生产,废水处理及特种分离等过程,在离子交换前使用RO可大幅度地降低操作费用和废水排放量。RO膜的运行压力,当进水为苦咸水时一般大于5bar,当进水为海水时,一般低于84bar。