一侧透过半透膜渗透至淡水一侧(盐水一侧浓度就增大,即浓缩)。这一现
象就称为反渗透(见图
1(b))。
渗透压的大小取决于溶液的种类、浓度和温度。例如,在
25
℃时:
1000mg/L Nacl 水溶液的渗透压为 77kpa (0.77kg/cm
2
);
1000mg/L NaHCO
3
水溶液的渗透压为 91kpa (0.91kg/cm
2
);
1000mg/L NaSO
4
水溶液的渗透压为 42kpa (0.42kg/cm
2
)等等。
2、 反渗透膜的脱盐原理
反渗透膜的脱盐原理主要是
“选择吸附——毛细管流动理论”和“筛分理
论
”。
当含盐的水溶液与多孔的半透膜表面接触时,则在膜的溶液界面上选
择吸附一层水分子,在反渗透压力的作用下,通过膜的毛细管作用流出纯水,
并连续地形成和流出这个界面纯水层。
图
2 描述了半透膜对各种含盐的水溶液脱除离子的性能。该机理阐明:
在半透膜的表皮上布满了许多极细的膜孔,在膜的表面选择吸附了一层水分
子,盐类溶质则被膜排斥,化合价愈高的离子被排斥的愈远,膜孔周围的水
分子在反渗透压力的推动下,通过膜孔流出纯水,因而达到除盐的目的(如
图
2a 所示)。当膜孔大于反渗透膜孔范围时,盐的水溶液泄漏过膜(如图
2b 所示),其中一价盐泄漏较多,二价盐次之,三价盐更次之。至于对于有
机物的去除,纯属筛分机理(见图
3)。反渗透膜能滤除各种细菌,如最小
的细菌之一绿脓杆菌(
3000×10
-10
m);也能滤除各种病毒,如流感病毒
(
800×10
-10
m ) ; 脑 膜 炎 病 毒 ( 200×10
-10
m ) ; 还 能 滤 除 热 原
(
10~500×10
-10
m)。
3、 反渗透的特点和应用
反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量高及能量消
耗少等优点。它是在没有相变的情况下,依靠大于渗透压的压力推动,通过
膜的毛细管作用流出淡化了的水,而且它还具有膜的筛分作用,能除去极小
的细菌、病毒和热原。因此,自从反渗透技术开发以来发展迅速,不仅用于海
水或苦咸水的淡化,也作为锅炉补给水的预脱盐和制取超纯水、离子交换前
的预除盐。