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反滲透系統的原理

 

   反滲透系統是60年代發展起來的一項膜分離技術。此技術發展迅速,現已廣泛用于水淡化除鹽,制取高純水和純凈的飲用水等方面。反滲透膜的孔徑大都

10×10-10m,它的分離對象是溶解中的離子和分子量幾百以上的有機物。

  只能透過溶劑而不能透過溶質的膜一般稱之為理想的半透膜。當把溶劑和溶液(或把兩種不同濃度的溶液)分別置于此膜的兩側時,純溶劑將自然穿過半透膜而自發地向溶液(或從低溶液向高濃度溶液)一側流動。這種現象叫滲透(Osmosis)。當滲透過程進行到溶液的液面產生一個壓力,以抵銷溶劑向溶液方向流動的趨勢,即達到平衡,此壓力稱為該溶液的滲透壓。

  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滲透壓的外加壓力時,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,這就是所謂反滲透(Reverse Osmosis),凡基于此原理所進行的濃縮或凈化溶液的分離方法,一般稱之為反滲透工藝。
反滲透是滲透的一種反向遷移運動,它主要是在壓力推動下,借助半透膜的截留作用,迫使溶液中的溶劑與溶質分開。溶液濃度越高,滲透壓值越大。在反滲透過程中所要施加的壓力,在系統和膜強度允許的范圍內,必需遠大于溶液滲透壓值,一般為滲透壓值的幾倍到近幾十倍。

  當鹽的水溶液與多孔的半透膜表面接觸時,則在膜的溶液界面上選擇吸附一層水分子,在反滲透壓力的作用下,通過膜的毛細管作用流出純水。并連續地流出形成界面純水層。

   至于對有機物的去除,屬篩分機理。因此,這與有機物的分子量大小和形狀有關?!】讖捷^大的膜,一般應用在超濾范圍,稱為超濾膜。超濾膜的孔為

2nm-10nm,而反滲透膜的孔徑為0.3nm-2nm。

  所以,反滲透膜過濾能夠更好的除去各種細菌,如最小的細菌“綠膿桿菌“(3000×10-10M):也能濾除各種病毒,如流感病毒(800×10-10M),還能濾除熱原(10-500×10-10M)

 

 

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