反渗透技术的原理介绍（反渗透技术的用途）
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添加时间：2022-10-19 浏览次数:1574
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反渗透法可以有效地清除溶解于水中的无机物，有机物，细菌，热源及其它颗粒等。要了解"反渗透"原理之前，要先解释"渗透（osmosis）的观念。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作"渗透压(osmotic pressure)"，如果施加的力量大于渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一侧，这种现象就叫作"反渗透"。
反渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对于单价离子（monovalent ions）的排除率（rejection rate）可达90%-98%，而双价离子（divalent ions）可达95%-99%左右（可以防止分子量大于200道尔顿的物质通过）。
反渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜（cellulosic），芳香族聚酝胺类（aromatic polyamides），polyimide或polyfuranes等，至于它的结构形状有螺旋型（spiral wound），空心纤维型（hollow fiber）及管状型（tubular）等。至于这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高，但在碱性的条件下（pH≥8.0）或细菌存在的状况下，使用寿命会缩短。polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。
如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积，例如钙，镁，铁等离子，造成反渗透功能的下降；有些膜（如polyamide）容易被氯与氯氨所破坏，因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。
反渗透系统的调试工作显得尤为重要。我们可以从以下几个方面来掌握：
1.运行条件
2.运行前准备
3.试车运行
4.分离流程
反渗透膜分离工艺设计中常见的流程有如下几种：
①一级一段法这种方式是料液进入膜组件后，浓缩液和产水被连续引出，这种方式水的回收率不高，工业应用较少。另一种形式是一级一段循环式工艺，它是将浓水一部分返回料液槽，这样浓溶液的浓度不断提高，因此产水量大，但产水水质下降。
②一级多段法当用反渗透作为浓缩过程时，一次浓缩达不到要求时，可以采用这种多步式方式，这种方式浓缩液体体积可减少而浓度提高，产水量相应加大。
③两级一段法当海水除盐率要求把NaCl从35000 mg/L降至500mg/L时，则要求除盐率高达98.6%如一级达不到时，可分为两步进行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再从第一步出水中去除NaCl 89%，即可达到要求。如果膜的除盐率低，而水的渗透性又高时，采用两步法比较经济，同时在低压低浓度下运行时，可提高膜的使用寿命。
④多级反渗透流程在此流程中，将第一级浓缩液作为第二级的供料液，而第二级浓缩液再作为下一级的供料液，此时由于各级透过水都向体外直接排出，所以随着级数增加水的回收率上升，浓缩液体体积减少浓度上升。为了保证液体的一定流速，同时控制浓差极化，膜组件数目应逐渐减少。
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