【水的软化和除盐处理】反渗透除盐原理是什么?反渗透膜如何分类? 

反渗透除盐原理是什么?反渗透膜如何分类?

    反渗透是20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。

    要了解反渗透法除盐原理,先要了解“渗透”的概念。渗透是种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再

加大,可以使水向相反方向渗透,而盐分剩下。因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。

    目前,反渗透膜如以其膜材料化学组成来分,主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。如按膜材料的物理结构来分,大致可分为非对称膜和复合膜等。

    在纤维素类膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜(简称CA膜)。
    该膜总厚度约为100μm,其表皮层的厚度约为0.25μm,表皮层中布满微孔,孔径约0.5~1.0nm,故可以滤除极细的粒子,而多孔支撑层中的孔径很大,约有几百nm,故该种不对称结构的膜又称为非对称膜。在反渗透操作中,醋酸纤维素膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期的脱盐效果,决不能倒置。
    非纤维素类膜以芳香聚酰胺为主要品种,其他还有聚哌嗪酰胺膜,聚苯骈咪唑膜,聚砜酰胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亚胺膜等等。近年来发展起来的聚酰胺复合膜,是由一层聚酯无纺织物作支持层,由于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,因而将微孔工程塑料聚砜浇铸在无纺织物表面上。聚砜层表面的孔控制在大约15nm。屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在200nm。高交联度芳香聚酰胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成。由于这种膜是由三层不同材料复合而成故称为复合膜。
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