反滲透技術(shù)簡介

人類發(fā)現(xiàn)滲透現(xiàn)象已有200多年的歷史。直到20世紀(jì)60年代，美國加利福尼亞大學(xué)發(fā)明了世界上第一張高脫鹽率、高通量的不對稱醋酸纖維素膜（CA膜），從此，反滲透作為一種新的膜分離技術(shù)在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的研究與應(yīng)用。目前，反滲透己成為海水和苦咸水淡化中最為常用的技術(shù)，并成為超純水和純水制備的優(yōu)選技術(shù)。反滲透技術(shù)在料液分離、純化和濃縮、鍋爐水的軟化，廢液的回用以及微生物、細(xì)菌和病毒的分離方向都發(fā)揮著巨大的作用。

溶劑與溶液被半透膜隔開，半透膜兩側(cè)壓力相等時(shí)，純?nèi)軇┩ㄟ^半透膜進(jìn)入溶液側(cè)使溶液濃度變低的現(xiàn)象稱為滲透。此時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從純?nèi)軇﹤?cè)通過半透膜進(jìn)入溶液側(cè)的溶劑分子數(shù)目多于從溶液側(cè)通過半透膜進(jìn)入溶劑側(cè)的溶劑分子數(shù)目，使得溶液濃度降低。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)，從兩個(gè)方向通過半透膜的溶劑分子數(shù)目相等時(shí)，滲透達(dá)到平衡。如果在溶液側(cè)加上一定的外壓，恰好能阻止純?nèi)軇﹤?cè)的溶劑分子通過半透膜進(jìn)入溶液側(cè)，則此外壓稱為滲透壓。滲透壓取決于溶液的系統(tǒng)及其濃度，并且與溫度有關(guān)，如果加在溶液側(cè)的壓力超過了滲透壓，則使溶液中的溶劑分子進(jìn)入純?nèi)軇﹥?nèi)，此過程稱為反滲透。

反滲透膜分離過程是利用反滲透膜選擇性地透過溶劑(通常是水)而截留離子物質(zhì)的性質(zhì)，以膜兩側(cè)的靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實(shí)現(xiàn)對液體混合物進(jìn)行分離的膜過程。

反滲透膜分離過程必須具備兩個(gè)條件:

一是具有高選擇性和高滲透性的半透膜;

二是操作壓力必須高于溶液的滲透壓。

反滲透膜分離過程可在常溫下進(jìn)行，且無相變、能耗低，可用于熱敏感性物質(zhì)的分離、濃縮；可有效地去除無機(jī)鹽和有機(jī)小分子雜質(zhì)；具有較高的脫鹽率和較高的水回用率；膜分離裝置簡單，操作簡便，由于實(shí)現(xiàn)自動化；分離過程要在高壓下進(jìn)行，因此需配備高壓泵和耐高壓管路；反滲透膜分離裝置對進(jìn)水指標(biāo)有較高的要求，需對原水進(jìn)行一定的預(yù)處理；分離過程中，易產(chǎn)生膜污染，為延長膜使用壽命和提高分離效果，要定期對膜進(jìn)行清洗。