反渗透膜的工作原理及性能指标
反渗透膜的工作原理
对渗透物质具有选择性的膜称为半透膜。只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称为理想半透膜。当等体积的稀溶液和浓溶液置于半透膜两侧时,稀溶液中的溶剂会自然透过半透膜并自发地流向浓溶液一侧。这种现象称为渗透。当反渗透膜达到平衡时,浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面高出一定的高度,形成压力差,这就是渗透压。
渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关,与半透膜的性质无关。如果在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力,则溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,并开始从浓溶液流向稀溶液一侧。这个过程称为反渗透。反渗透是渗透作用的逆迁移运动。它是利用半透膜的选择性截留,在压力驱动下将溶液中的溶质和溶剂分离的分离方法。已广泛应用于各种液体中。净化浓缩,最常见的应用实例之一是在水处理过程中,利用反渗透技术去除原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物和胶体等杂质,以获得高品质的纯水。
反渗透膜性能指标
1. 海水淡化率
脱盐率=(1-产水含盐量/进水含盐量)×100%
膜元件的脱盐率是在制造时确定的。脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的密度。海水淡化层越致密,海水淡化率越高,产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定。对高价离子和复杂一价离子的脱盐率可达99%以上。对于钠离子、钾离子、氯离子等一价离子的脱盐率稍低。 ,但也可以超过98%(膜使用时间越长,化学清洗次数越多,反渗透膜的脱盐率越低);对分子量大于100的有机物去除率也可超过98%,但对于分子量小于100的有机物去除率较低。
2、传输速度
水通量——指反渗透系统的产水能力,即单位时间内通过膜的水量,通常以吨/小时或加仑/天表示。盐渗透率——单位时间、单位膜面积的盐透过量,也称盐渗透率、盐通量。
3、回收率
回收率——指膜系统中给水转化为产品水或渗透水的百分比。这取决于预处理的水质和用水要求。膜系统的回收率在设计时已确定,回收率=(产水流量/进水流量)×100%。