反滲透原文是REVERSE OSMOSIS--（RO），它是美國(guó)太空總署集合多國(guó)科學(xué)家，在政府支持下，花費(fèi)數(shù)十億美元，經(jīng)過(guò)多年研究而成。它最初用于將太空人的生活用水回收處理，使之可再次飲用，從而使太空船不必運(yùn)載大量的飲用水，故稱(chēng)之太空技術(shù)。它所制出的水也稱(chēng)之為"太空水"。近年來(lái)，在我國(guó)發(fā)展很快。反滲透就是對(duì)溶液施加一個(gè)大于滲透壓的壓力，使水透過(guò)特制的半透膜，從溶液中分離出來(lái)。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程和滲透現(xiàn)象相反，所以稱(chēng)為反滲透。按各種物料的不同滲透壓，就可以對(duì)某種溶液使用大于滲透壓的反滲透方法，達(dá)到對(duì)溶液進(jìn)行分離、提取、純化和濃縮的目的。它能去除濾液中的離子范圍和分子量很小的有機(jī)物，如細(xì)菌、病毒、熱源等。
反滲透裝置，主要是分離溶液中的離子范圍，它無(wú)需加熱，更沒(méi)有相變過(guò)程，因此比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小，操作簡(jiǎn)單，適用范圍比較廣。用反滲透裝置，處理工業(yè)用水，不耗用大量酸堿，無(wú)二次污染，它的運(yùn)行費(fèi)用也比較低。用反滲透方法處理的水，純度高，它不但能去除離子范圍的雜質(zhì)，還能去除有機(jī)污染物、微生物、病毒和熱原質(zhì)等，用其它方法難去除的雜質(zhì)。
反滲透工作原理
1. 滲透及滲透壓
滲透現(xiàn)象在自然界是常見(jiàn)的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會(huì)因失水而變小。黃瓜中的水分子進(jìn)入鹽水溶液的過(guò)程就是滲透過(guò)程。如下圖所示,如果用一個(gè)只有水分子才能透過(guò)的薄膜將一個(gè)水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過(guò)一段時(shí)間就可以發(fā)現(xiàn)純水液面降低了，而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過(guò)這個(gè)隔膜遷移到鹽水中的現(xiàn)象叫做滲透現(xiàn)象。鹽水液面升高不是無(wú)止境的，到了一定高度就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)。這時(shí)隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱(chēng)為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關(guān)。
2. 反滲透現(xiàn)象和反滲透凈水技術(shù)
在以上裝置達(dá)到平衡后,如果在鹽水端液面上施加一定壓力，此時(shí)，水分子就會(huì)由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過(guò)程這一現(xiàn)象被稱(chēng)為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過(guò)該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。
反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)，一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱(chēng)之為半透膜，二是一定的壓力。 簡(jiǎn)單地說(shuō)，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng)，由于細(xì)菌、病毒、大部分有機(jī)污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過(guò)反滲透半透膜而與透過(guò)反滲透膜的水相分離。在水中眾多種雜質(zhì)中,溶解性鹽類(lèi)是最難清除的.因此,經(jīng)常根據(jù)除鹽率的高低來(lái)確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前，較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。 |
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