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透析水处理

1、 反渗透

反渗透又称逆渗透,一种

压力差

§为推动力,

溶液

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,就可以使大
于渗透压的

反渗透法

达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。

1、简介

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。

膜一侧的料液施加压力,当压力超过它的渗透压时

溶剂

逆着自然渗透的方向作反向

渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。
若用反渗透处理海水,在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到

卤水

 

  反渗透时,溶剂的渗透速率即液流能量

N 为: 

  

N=Kh(Δp-Δπ) 

  式中

Kh 为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp 为膜两侧的静压差;

Δπ 为膜两侧溶液的渗透

压差

§。稀溶液的渗透压 π 为: 

  

π=iCRT 

  式中

i 为溶质分子电离生成的离子数;C 为溶质

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。反渗透所用的设备,主要是

中空纤维

式或

卷式的

膜分离设备

 

  反渗透膜能截留水中的各

无机离子

§、胶体物质和大分子溶质,从而取得净

制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单,能耗低,近

20 年

来得到迅速发展。现已大规模应用于

海水

§和苦咸水(见卤水)淡化、锅炉用水软化和废

水处理,并

离子交换

§结合制取高纯水,目前其应用范围正在扩大,已开始用于乳品 、

果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

 

2、基本原理

把相同体积的

稀溶液(如淡水)
和浓液(如海水或
盐水)分别置于一
容器的两侧,中间
用半透膜阻隔,稀
溶液中的溶剂将自

然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高
度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压渗透压的大小决
定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗
透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透
的方向相反,这一过程称为反渗透。

二、反渗透膜

反渗透膜是实现反渗透的核心元件,是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性

的人工半透膜。一般用

高分子材料

制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族

聚酰

膜。表面微孔的直径一般在

0.5~10nm 之间,

透过性

的大小与膜本身的

化学结构

关。有的高分子材料对

的排斥性好,而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结

构具有较多

亲水基团

,因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适