反滲透膜技術及其應用的研究進展

唐山曹妃甸發展投資集團有限公司 王哲元

反滲透膜技術及其應用的研究進展

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反滲透是20世紀60年代發展起來的一項新的薄膜分離技術，是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程。要了解反滲透法除鹽原理，先要了解“滲透”的概念。

滲透是一種物理現象，當兩種含有不同濃度鹽類的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發現，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸把兩邊的含鹽濃度融和到均等為止。然而要完成這一過程需要很長時間，這個過程也稱為自然滲透。當滲透過程進行到溶液的液面而產生一壓力H，以抵消溶劑向溶液方向流動的趨勢時，即達到平衡，H稱為該溶液的滲透壓π。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度，而與膜本身無關。在這種情況下，若在溶液的液面上再施加一個大于π的壓力時，溶劑將與原來的滲透方向相反，開始從溶液向溶劑一側流動，這就是所謂的反滲透。凡基于此原理進行的濃縮或純化溶液的分離方法，一般稱為反滲透分離技術。

反滲透膜分離法的基本特點是其推動力為壓力差（1～10MPa），傳質機理一般認為是溶劑的擴散傳遞，透過膜的物質是水溶劑，截留物為溶質、鹽（懸浮物、大分子、離子），膜的類型為非對稱膜或復合膜。反滲透的選擇透過性與組分在膜的溶解、吸附和擴散有關，因此除與膜孔大小結構有關外，還與膜的化學、物理性質有密切關系，即與組分和膜之間的相互作用密切相關。……