2020年8月14日星期五

反滲透技術原理分析(上)


  目前,人們越來越追求健康的水環境,反滲透技術軟水機作為目前最安全、最可靠的高科技水處理方式倍受關注,那麼如何正確認識反滲透技術及其應用呢?
  反滲透技術又稱RO膜技術,可將水中的重金屬、細菌、病毒等雜質徹底濾除掉,而且反滲透膜不分離溶解氧,因此出水為活水,是目前最安全、最可靠的高科技水處理方式。
  反滲透技術原理分析
  當純水和鹽水被理想半透膜隔開,理想半透膜只允許水通過而阻止鹽通過,此時膜純水側的水會自發地通過半透膜流入鹽水一側,這種現像稱為滲透,若在膜的鹽水側施加壓力,那麼水的自發流動將受到抑制而減慢,當施加的壓力達到某一數值時,水通過膜的淨流量等於零,這個壓力稱為滲透壓力,當施加在膜鹽水側的壓力大於滲透壓力時,水的流向就會逆轉,此時,鹽水中的水將流入純水側,上述現像就是水的反滲透(RO)處理的基本原理。
  這個問題太深奧了,至今科學家們都無法完全明確解釋。其實把反滲透現像理解清楚就可以。學界對於反滲透分離機理的解釋主要流行以下三種理論:
  一、溶解-擴散模型
  Lonsdale等人提出解釋反滲透現像的溶解-擴散模淨水器型。他將反滲透的活性表面皮層看作為致密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能飲水機量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
  在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於

  膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。

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