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• 一、RO反滲透原理？
• 二、反滲透膜的分離機(jī)理是什么？
• 三、反滲透濃水和淡水是怎么分離的
• 四、反滲透膜過(guò)濾原理是物理的還是化學(xué)的

一、RO反滲透原理？

推薦于
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫(xiě)，中文意思是:逆滲透，一般水的流動(dòng)方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于 RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無(wú)法看到，細(xì)菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過(guò)，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過(guò)程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此 RO 膜又稱(chēng)體外的高科技人工腎臟。
反滲透的原理:
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當(dāng)兩種含有不同鹽類(lèi)的水,如用一張半滲透性的薄膜分開(kāi)就會(huì)發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會(huì)透過(guò)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合到均等為止.然而,要完成這一過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間,這一過(guò)程也稱(chēng)為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側(cè),試加一個(gè)壓力,其結(jié)果也可以使上述滲透停止,這時(shí)的壓力稱(chēng)為滲透壓力.如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,而鹽分剩下.因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進(jìn)行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達(dá)到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。 反滲透是60年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的膜分離技術(shù),是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的過(guò)程.反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,縮寫(xiě)為“RO”. RO（Reverse Osmosis）反滲透技術(shù)是利用壓力表差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，源于美國(guó)二十世紀(jì)六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運(yùn)用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領(lǐng)域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級(jí)（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法通過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。 一般性的自來(lái)水經(jīng)過(guò)RO膜過(guò)濾后的純水電導(dǎo)率5μs/cm（RO膜過(guò)濾后出水電導(dǎo)=進(jìn)水電導(dǎo)×除鹽率，一般進(jìn)口反滲透膜脫鹽率都能達(dá)到99%以上，5年內(nèi)運(yùn)行能保證97%以上。對(duì)出水電導(dǎo)要求比較高的，可以采用2級(jí)反滲透，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的處理，水電導(dǎo)能小于1μs/cm）, 符合國(guó)家實(shí)驗(yàn)室三級(jí)用水標(biāo)準(zhǔn)。
RO膜原理
[1]反滲透又稱(chēng)逆滲透，一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力，當(dāng)壓力超過(guò)它的滲透壓時(shí)，溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過(guò)的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。 反滲透時(shí)，溶劑的滲透速率即液流能量N為： N=Kh(Δp－Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側(cè)的靜壓差；Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為： π=iCRT 式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；C為溶質(zhì)的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為絕對(duì)溫度。 反滲透通常使用非對(duì)稱(chēng)膜和復(fù)合膜。反滲透所用的設(shè)備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設(shè)備。 反滲透膜能截留水中的各種無(wú)機(jī)離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機(jī)物溶液的預(yù)濃縮。由于反滲透過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低，近20年來(lái)得到迅速發(fā)展。現(xiàn)已大規(guī)模應(yīng)用于海水和苦咸水（見(jiàn)鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，目前其應(yīng)用范圍正在擴(kuò)大，已開(kāi)始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

(楚瑪爾海水淡化處理設(shè)備廠(chǎng)技術(shù)科提供)

二、反滲透膜的分離機(jī)理是什么？

這個(gè)問(wèn)題太深?yuàn)W了，至今科學(xué)家們都無(wú)法完全明確解釋。其實(shí)把反滲透現(xiàn)象理解清楚就可以。學(xué)界對(duì)于反滲透分離機(jī)理的解釋主要流行以下三種理論：
1、溶解-擴(kuò)散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現(xiàn)象的溶解-擴(kuò)散模型。他將反滲透的活性表面皮層看作為致密無(wú)孔的膜，并假設(shè)溶質(zhì)和溶劑都能溶于均質(zhì)的非多孔膜表面層內(nèi)，各自在濃度或壓力造成的化學(xué)勢(shì)推動(dòng)下擴(kuò)散通過(guò)膜。溶解度的差異及溶質(zhì)和溶劑在膜相中擴(kuò)散性的差異影響著他們通過(guò)膜的能量大小。其具體過(guò)程分為：第一步，溶質(zhì)和溶劑在膜的料液側(cè)表面外吸附和溶解；第二步，溶質(zhì)和溶劑之間沒(méi)有相互作用，他們?cè)诟髯曰瘜W(xué)位差的推動(dòng)下以分子擴(kuò)散方式通過(guò)反滲透膜的活性層；第三步，溶質(zhì)和溶劑在膜的透過(guò)液側(cè)表面解吸。
在以上溶質(zhì)和溶劑透過(guò)膜的過(guò)程中，一般假設(shè)第一步、第三步進(jìn)行的很快，此時(shí)透過(guò)速率取決于第二步，即溶質(zhì)和溶劑在化學(xué)位差的推動(dòng)下以分子擴(kuò)散方式通過(guò)膜。由于
膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質(zhì)的滲透能力，不僅取決于擴(kuò)散系數(shù)，并且決定于其在膜中的溶解度。
2、 優(yōu)先吸附—毛細(xì)孔流理論
當(dāng)液體中溶有不同種類(lèi)物質(zhì)時(shí)，其表面張力將發(fā)生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機(jī)物質(zhì)，可使其表面張力減小，但溶入某些無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，反而使其表面張力稍有增加，這是因?yàn)槿苜|(zhì)的分散是不均勻的，即溶質(zhì)在溶液表面層中的濃度和溶液內(nèi)部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現(xiàn)象。當(dāng)水溶液與高分子多孔膜接觸時(shí)，若膜的化學(xué)性質(zhì)使膜對(duì)溶質(zhì)負(fù)吸附，對(duì)水是優(yōu)先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過(guò)膜表面的毛細(xì)孔，從而可獲取純水。
3、 氫鍵理論
在醋酸纖維素中，由于氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區(qū)域和非晶相區(qū)域兩部分。大分子之間存在牢固結(jié)合并平行排列的為晶相區(qū)域，而大分子之間完全無(wú)序的為非晶相區(qū)域，水和溶質(zhì)不能進(jìn)入晶相區(qū)域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會(huì)形成氫鍵并構(gòu)成所謂的結(jié)合水。當(dāng)醋酸纖維素吸附了第一層水分子后，會(huì)引起水分子熵值的極大下降，形成類(lèi)似于冰的結(jié)構(gòu)。在非晶相區(qū)域較大的孔空間里，結(jié)合水的占有率很低，在孔的中央存在普通結(jié)構(gòu)的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進(jìn)入結(jié)合水，并以有序擴(kuò)散方式遷移，通過(guò)不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來(lái)通過(guò)膜。
在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點(diǎn)——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來(lái)水分子形成的氫鍵被斷開(kāi)，水分子解離出來(lái)并隨之移到下一個(gè)活化點(diǎn)并形成新的氫鍵，于是通過(guò)一連串的氫鍵形成與斷開(kāi)，使水分子離開(kāi)膜表面的致密活性層而進(jìn)入膜的多孔層。由于多孔層含有大量的毛細(xì)管水，水分子能夠暢通流出膜外。
以上回答希望能對(duì)你有所幫助！



三、反滲透濃水和淡水是怎么分離的

濃水是怎么流出去的？

四、反滲透膜過(guò)濾原理是物理的還是化學(xué)的

反滲透膜過(guò)濾原理是物理性質(zhì)：
滲透膜是一種介質(zhì)，它是靠壓力使溶液中的溶劑(一般常指水）通過(guò)反滲透膜(一種半透膜)而分離出來(lái)與滲透

方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進(jìn)行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對(duì)象是溶液中的離子范圍。反滲透，英文為Reverse

Osmosis，是花費(fèi)數(shù)億美元經(jīng)過(guò)多年的精心研制而成的高科技水處理技術(shù)。這種薄膜分離技術(shù)，是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離的程。

滲透是一種物理現(xiàn)象。
反滲透定義：
當(dāng)把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過(guò)半透膜，向濃溶液側(cè)流動(dòng)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個(gè)壓力差，達(dá)到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，濃溶液中的溶劑會(huì)向稀溶液流動(dòng)，此種溶劑的流動(dòng)方向與原來(lái)滲透的方向相反，這一過(guò)程稱(chēng)為反滲透。
反滲透膜過(guò)濾原理:
反滲透技術(shù)是利用壓力差為動(dòng)力的膜分離過(guò)濾技術(shù)，其孔徑小至納米級(jí)（1納米=10-9米
），在一定的壓力下，H2O分子可以通過(guò)RO膜，而源水中的無(wú)機(jī)鹽、重金屬離子、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、病毒等雜質(zhì)無(wú)法透過(guò)RO膜，從而使可以透過(guò)的純水和無(wú)法透過(guò)的濃縮水嚴(yán)格區(qū)分開(kāi)來(lái)。
反滲透裝置組成：
反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。高壓泵對(duì)源水加壓，除水分子可以透過(guò)RO膜外，水中的其它物質(zhì)（礦物質(zhì)、有機(jī)物、微生物等）幾乎都被拒于膜外，無(wú)法透過(guò)RO膜而被高壓濃水沖走。

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