反渗透膜的分离原理是什么？

Question

反渗透膜的分离原理是什么？

Answer 1

要了解反渗透法原理，先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，用一张半渗透性的薄膜分开时就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止。然而，要完成这一过程需要很长时间，这一过程也称为自然渗透。
但如果在含盐量高的水侧，施加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大，可以使水向相反方向渗透，而盐分剩下。因此，反渗透除盐原理，就是在有盐分的水中（如原水），施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，这就是反渗透除盐原理。

Answer 2

反渗透膜技术原理：

反渗透技术是利用压力差为动力的膜分离过滤技术，其孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H20分子可以通过反渗透膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。

 反渗透膜的技术特点：

反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法使水得以淡化、纯化。

水的处理仅依靠压力作为推动力，其能耗在许多处理方法中低。

不用大量的化学药剂和酸、碱再生处理。

无化学废液及废酸、碱排放、无废酸、碱的中和处理过程，无环境污染。

系统简单，操作方便，产品水质稳定，可以取得较高的纯水。

适用于较大范围的原水水质，既适用于苦咸水、海水及污水的处理，又适用于低含盐量的淡水处理。

设备占地面积小，需要的空间少。

运行维护和设备维修量极低。

 

反渗透膜分离技术：

扩散是分子从较高浓度区域移动到较低浓度区域的运动。渗透是扩散的一种特殊情况，其中分子是水，并且浓度梯度发生在半透膜上。半透膜允许水通过，但不允许离子（例如，Na +，Ca 2 +，Cl-）或更大的分子（例如，葡萄糖，尿素，细菌）通过。扩散和渗透在热力学上是有利的并且将持续直到达到平衡。如果从膜的“浓缩”侧对膜施加足够的压力，渗透可以减慢，停止或甚至逆转。

Answer 3

反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压
的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分
离，从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它
的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一，病毒的百
分之一）。
工作原理
反渗透亦称逆渗透（RO）。是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜（或称半透膜）分离出来。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
特点 常温条件下，可以对溶质和水进行分离或浓缩，因而能耗低； 杂质去除范围广，可去除无机盐和各类有机物杂质； 较高的水回用率； 分离装置简单，容易操作和维修。
应用范围:
太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。追问

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Answer 4

反渗透膜是属于一种压力推动的膜滤方法，所用的膜不具离子交换性质，可以称为中性膜。反渗透用半透膜为滤膜，必须在克服膜两边的渗透压下操作，过去使用醋酸纤维素膜时的操作压力为50~60个大气压，现今使用的聚酰胺复合膜的操作压力为15个大气压左右。
半透膜是指只能通过溶液中某种组分的膜。对水处理所用的半透膜要求只能通过水分子，当然，这种对水的透过选择性并不排斥少量的其它离子或小分子也能透过膜。
对膜的半透性机理有以下几种解释，但都不能解释全部渗透现象。
一种解释认为这是筛除作用，即膜孔介于水分子和溶质分子之间，因此水能透过，而溶质不能透过，但这不能解释和水分字的大小基本一样的盐分分子不能透过的原因。
第二种解释是认为反渗透膜是亲水性的高聚物，膜壁上吸附了水分子，堵塞了溶质分子的通道，水中的无机盐离子则较难通过。
最后还有一种机理认为是由于水能溶解于膜内，而溶质不能溶解于膜内。