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反滲透膜的工作原理

透(tou)(tou)是一(yi)(yi)種物理現(xian)象。當兩(liang)種含(han)(han)(han)有不同鹽(yan)類的(de)(de)(de)水(shui)(shui),如用一(yi)(yi)張半(ban)滲(shen)透(tou)(tou)性的(de)(de)(de)薄(bo)膜(mo)分開就會發現(xian),含(han)(han)(han)鹽(yan)量少的(de)(de)(de)一(yi)(yi)邊(bian)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)分會透(tou)(tou)過膜(mo)滲(shen)到含(han)(han)(han)鹽(yan)量高的(de)(de)(de)水(shui)(shui)中,而所含(han)(han)(han)的(de)(de)(de)鹽(yan)分并(bing)不滲(shen)透(tou)(tou),這樣,逐漸把兩(liang)邊(bian)的(de)(de)(de)含(han)(han)(han)鹽(yan)濃度融合到均等為(wei)止(zhi),這一(yi)(yi)過程稱為(wei)滲(shen)透(tou)(tou)。

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要(yao)了(le)解反滲透(tou),首先要(yao)了(le)解“滲透(tou)”的概念(nian)。

滲(shen)(shen)透(tou)(tou)是(shi)一(yi)(yi)(yi)種物理現象。當兩(liang)種含(han)有(you)不同鹽(yan)(yan)類的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui),如用一(yi)(yi)(yi)張半滲(shen)(shen)透(tou)(tou)性的(de)(de)(de)薄(bo)膜分(fen)開(kai)就會發(fa)現,含(han)鹽(yan)(yan)量少的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)邊的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分(fen)會透(tou)(tou)過(guo)膜滲(shen)(shen)到含(han)鹽(yan)(yan)量高的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)中(zhong),而所含(han)的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)分(fen)并不滲(shen)(shen)透(tou)(tou),這樣,逐漸把兩(liang)邊的(de)(de)(de)含(han)鹽(yan)(yan)濃(nong)度融合到均等(deng)為(wei)止,這一(yi)(yi)(yi)過(guo)程(cheng)稱(cheng)為(wei)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)。然(ran)而,要完成(cheng)這一(yi)(yi)(yi)過(guo)程(cheng)需要很長時間。但如果(guo)在(zai)含(han)鹽(yan)(yan)量高的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)側,施(shi)加一(yi)(yi)(yi)個(ge)壓(ya)(ya)(ya)力,其結果(guo)也可以使上述滲(shen)(shen)透(tou)(tou)停止,這時的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力稱(cheng)為(wei)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)壓(ya)(ya)(ya)力。如果(guo)壓(ya)(ya)(ya)力再加大(da),可以使方(fang)向相反(fan)方(fang)向滲(shen)(shen)透(tou)(tou),而鹽(yan)(yan)分(fen)剩下。因(yin)此,反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)除鹽(yan)(yan)原(yuan)理,*是(shi)在(zai)有(you)鹽(yan)(yan)分(fen)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(如原(yuan)水(shui)(shui)(shui)),施(shi)以比自然(ran)滲(shen)(shen)透(tou)(tou)壓(ya)(ya)(ya)力更大(da)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)力,使滲(shen)(shen)透(tou)(tou)向相反(fan)方(fang)向進行(xing),把原(yuan)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)分(fen)子壓(ya)(ya)(ya)力到膜的(de)(de)(de)另一(yi)(yi)(yi)邊,變成(cheng)潔凈的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui),從而達到除去水(shui)(shui)(shui)中(zhong)雜質、鹽(yan)(yan)分(fen)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。

反滲透(tou)(tou)(tou)(tou)又(you)稱逆滲透(tou)(tou)(tou)(tou),一(yi)種(zhong)以壓(ya)(ya)力差為推動力,從溶液(ye)(ye)(ye)中分離出溶劑的膜(mo)分離操(cao)作。對膜(mo)一(yi)側(ce)的料液(ye)(ye)(ye)施(shi)加壓(ya)(ya)力,當壓(ya)(ya)力超過它(ta)的滲透(tou)(tou)(tou)(tou)壓(ya)(ya)時,溶劑會(hui)逆著(zhu)自然滲透(tou)(tou)(tou)(tou)的方向(xiang)作反向(xiang)滲透(tou)(tou)(tou)(tou)。從而(er)在膜(mo)的低壓(ya)(ya)側(ce)得到透(tou)(tou)(tou)(tou)過的溶劑,即(ji)(ji)滲透(tou)(tou)(tou)(tou)液(ye)(ye)(ye);高壓(ya)(ya)側(ce)得到濃縮的溶液(ye)(ye)(ye),即(ji)(ji)濃縮液(ye)(ye)(ye)。若用反滲透(tou)(tou)(tou)(tou)處理海水,在膜(mo)的低壓(ya)(ya)側(ce)得到淡水,在高壓(ya)(ya)側(ce)得到鹵(lu)水。

反滲透膜能截留水中(zhong)的(de)各種無機(ji)離(li)子、膠體物質和(he)(he)大(da)分(fen)子溶(rong)質,從而取(qu)得凈(jing)制的(de)水。也可用(yong)(yong)于(yu)(yu)大(da)分(fen)子有機(ji)物溶(rong)液的(de)預濃(nong)縮。由于(yu)(yu)反滲透過程簡單(dan),能耗低,近20年來得到(dao)迅(xun)速(su)發展。現(xian)已大(da)規(gui)模應用(yong)(yong)于(yu)(yu)海水和(he)(he)苦咸(xian)水淡化、鍋爐用(yong)(yong)水軟(ruan)化和(he)(he)廢水處理,并與離(li)子交換結(jie)合制取(qu)高純水,目前(qian)其應用(yong)(yong)范圍正在擴大(da),已開始(shi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)乳(ru)品、果(guo)汁的(de)濃(nong)縮以及生(sheng)化和(he)(he)生(sheng)物制劑的(de)分(fen)離(li)和(he)(he)濃(nong)縮方面。


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