反渗透膜淡化海水原理
为什么水分子由淡水一侧向海水一侧渗透？
为什么水分子由淡水一侧向海水一侧渗透？
反渗透水处理技术通常用于海水和苦咸水的淡化、水的软化处理、废水的处理和净化、食品和医院行业的浓缩和分离。
反渗透是一种由压差驱动的高科技膜分离技术，具有一次分离高、无相变、简单高效的特点。在高于原水渗透压的操作压力下，水分子可以通过半透膜反渗透产生纯水，而原水中大量的无机离子、有机物、胶体、微生物、热原则被半透膜阻隔。
反渗透的原理和作用:在容器的两侧分别放置相同体积的淡水和海水，中间用半透膜阻隔。淡水中的水分子会自然穿过半透膜流向海水侧，海水侧的液面会比淡水侧高出一定高度，形成压力差，称为渗透压。如果在海水侧施加大于渗透压的压力，海水侧的水分子会流向淡水侧，流向与原来的渗透方向相反。这个过程叫做反渗透。
反渗透是一种精密的液体分离技术。当压力高于自然渗透压时，海水侧水分子的流向会发生逆转，海水中的部分水分子会通过反渗透膜变成淡水侧的净化淡水。
反渗透设备可以阻挡分子量大于100的可溶性盐类和有机物，但允许水分子透过。反渗透复合膜的脱盐率一般大于98%。广泛用于工业纯水和电子超纯水的制备，饮用纯水的生产等。在离子交换前使用反渗透设备可以大大减少操作水和废水的排放。
反渗透膜是如何发现的？
反渗透膜是实现反渗透的核心部件，是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。通常由聚合物材料制成。例如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜和芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5-10nm之间，渗透性与膜本身的化学结构有关。有些高分子材料对盐的拒水性很好，但对水的渗透率不好。一些聚合物材料的化学结构中有更多的亲水基团，因此水的渗透速度相对较快。因此，一个令人满意的反渗透膜应该具有适当的渗透率或脱盐率。反渗透膜应具有以下特性:(1)在高流速下应具有高脱盐率；(2)机械强度高，使用寿命长；(3)它能在低操作压力下工作；(4)能够承受化学或生物化学作用的影响；(5)受pH值、温度等因素影响较小；(6)制膜原料来源容易，加工简单，成本低。反渗透膜的结构包括不对称膜和均质膜。目前使用的膜材料主要是醋酸纤维素和芳纶。其组件有中空纤维型、辊型、板框型和管式。可用于分离、浓缩、净化等化工单元操作，主要用于纯水制备和水处理行业。原则:反渗透又称反渗透，是一种利用压力差作为驱动力将溶剂从溶液中分离出来的膜分离操作。当对膜一侧的料液施加压力时，当压力超过其渗透压时，溶剂将逆转自然渗透的方向。以便在膜的低压侧获得渗透溶剂，即渗透物；在高压侧获得浓缩溶液，即浓缩溶液。如果海水通过反渗透处理，淡水将在膜的低压侧获得，盐水将在高压侧获得。在反渗透中，溶剂的渗透率，即液体流动能n为:其中Kh为NKH中的水力渗透系数(δP-δπ)，随温度升高略有增加；δ p是膜两侧的静压差；δ π是膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:πiCRT其中I为溶质分子电离产生的离子数；c是溶质的摩尔浓度；r是摩尔气体常数；t是绝对温度。反渗透通常使用不对称膜和复合膜。反渗透使用的设备主要是中空纤维或卷式膜分离设备。反渗透膜可以截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而获得纯净水。也可用于大分子有机溶液的预浓缩。反渗透因其工艺简单、能耗低，近20年来发展迅速。目前已广泛应用于海水和苦咸水(见盐水)的淡化、锅炉水的软化和废水处理，并与离子交换结合生产高纯水。其应用范围不断扩大，已开始用于乳制品和果汁的浓缩，以及生化和生物制剂的分离浓缩。