反滲透膜技術

陶氏反滲透膜的透水性和對溶質的排斥性,主要和膜孔直徑及純水吸附層厚度的比值有關。 通常認為,d=2t為臨界狀態,此時的排斥性和透水性都大,最適於水與溶質分離,這是的孔徑稱為臨界孔徑。 當d=2t時,孔周膜質的排斥範圍正好交匯於孔心,溶質透過率也仍等於零,但由於膜孔較前為大,透水率也隨之增大。

反滲透技術是利用半透膜(R.O膜)以水壓(或泵浦加壓)使水由較高濃度的一方滲透到較低濃度的一方,利用孔徑僅為1/10000um的R.O膜(相當於大腸桿菌大小的1/60000,病毒的1/3000),將現在社會工業污染物及重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部清除,導電率在10us/cm(25度)以下,溶解性總固體含量小於3mg/1;從而達到規定的理化指標及衛生標準,產生至清至純的水,是人體及時補充水份的最佳選擇。由於R.O逆滲透技術生產的水純淨度是目前人類掌握的一切淨水技術中最高的,純淨度幾乎達到100%,所以人們稱這種水為純水。
選擇吸附毛細流理論:
該理論認為半透膜具有特異的選擇吸附性能,能吸附水分子而排斥絕大多數溶質分子,所以在膜表面形成了一層純粹由水分子組成的吸附層。通常認為,半透膜具有很小的孔隙,在壓力(如濃差推動力或水壓力)的作用下,吸附層中的水分子便透過孔隙,向膜的另一側遷移,由此形成了滲透的毛細流運動。
陶氏反滲透膜的透水性和對溶質的排斥性,主要和膜孔直徑及純水吸附層厚度的比值有關。設吸附層厚度為t,膜孔直徑為d,比值為m=d/t,則當m越大時,透水性越大而對溶質的排斥性越小;反之,當m越小時,透水性越小,而對溶質的排斥性越大。通常認為,d=2t為臨界狀態,此時的排斥性和透水性都大,最適於水與溶質分離,這是的孔徑稱為臨界孔徑。臨界孔徑時,能同時獲得大的透水性和對溶質的排斥性的原因,作如下解釋,膜表面純水吸附層的厚度為t,意味著膜對溶質的有效排斥範圍為t。當膜孔小於2t時,整個膜孔面積都處於範圍之內,因此溶質的透過率等於零;但由於膜孔太小,水的透過率也不大。當d=2t時,孔周膜質的排斥範圍正好交匯於孔心,溶質透過率也仍等於零,但由於膜孔較前為大,透水率也隨之增大。當d>2t時,孔周膜質的排斥力達不到孔心,在孔心附近出現無排斥區域。比值m越達,無排斥區域面積越大。無排斥區域是溶質透過膜孔的通道;通道越大,溶質的透過率也越大。所以,當d>2t後,雖然透水性良好,但對溶質的截留率會大大降低。
反滲透膜分離技術是利用反滲透膜原理進行分離的,具體特點如下:
1、在常溫不發生相變的條件下,可以對溶質和水進行分離,適用於對熱敏感物質的分離、濃縮,並且與有相變化的分離方法相比,能耗較低。
2、反滲透膜分離技術雜質去除範圍廣。
3、較高的脫鹽率和水回用率,可截留粒徑幾個納米以上的溶質。
4、利用低壓作為膜分離動力,因此分離裝置簡單,操作、維護和自控簡便,現場安全衛生。

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