導航:首頁 > 耗材問題 > 反滲透膜的典型分離機理

反滲透膜的典型分離機理

發布時間:2023-07-10 00:03:14

『壹』 反滲透系統是什麼原理

反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。若用反滲透處理海水,在膜的低壓側得到淡水,在高壓側得到鹵水。
反滲透時,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,它隨溫度升高稍有增大;Δp為膜兩側的靜壓差;Δπ為膜兩側溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為:
π=iCRT
式中i為溶質分子電離生成的離子數;C為溶質的摩爾濃度;R為摩爾氣體常數;T為絕對溫度。
反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備,主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。
反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質和大分子溶質,從而取得凈制的水。也可用於大分子有機物溶液的預濃縮。由於反滲透過程簡單,能耗低,近20年來得到迅速發展。現已大規模應用於海水和苦鹹水(見鹵水)淡化、鍋爐用水軟化廢水處理,並與離子交換結合製取高純水,其應用范圍正在擴大,已開始用於乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。
反滲透技術通常用於海水、苦鹹水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫葯工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用於預除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節約費用,而且還有利於環境保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。

基本原理編輯
把相同體積的稀溶液(如淡水)和濃液(如海水或鹽水)分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓,滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度,與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。

溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表麵皮層看作為緻密無孔的膜,並假設溶質和溶劑都能溶於均質的非多孔膜表面層內,各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為:第一步,溶質和溶劑在膜的料液側表面外吸附和溶解;第二步,溶質和溶劑之間沒有相互作用,他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層;第三步,溶質和溶劑在膜的透過液側表面解吸。
在以上溶質和溶劑透過膜的過程中,一般假設第一步、第三步進行的很快,此時透過速率取決於第二步,即溶質和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由於膜的選擇性,使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質的滲透能力,不僅取決於擴散系數,並且決定於其在膜中的溶解度。

優先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質時,其表面張力將發生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質,可使其表面張力減小,但溶入某些無機鹽類,反而使其表面張力稍有增加,這是因為溶質的分散是不均勻的,即溶質在溶液表面層中的濃度和溶液內部濃度不同,這就是溶液的表面吸附現象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時,若膜的化學性質使膜對溶質負吸附,對水是優先的正吸附,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,將通過膜表面的毛細孔,從而可獲取純水。

氫鍵理論
在醋酸纖維素中,由於氫鍵和范德華力的作用,膜中存在晶相區域和非晶相區域兩部分。大分子之間存在牢固結合並平行排列的為晶相區域,而大分子之間完全無序的為非晶相區域,水和溶質不能進入晶相區域。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形成氫鍵並構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子後,會引起水分子熵值的極大下降,形成類似於冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里,結合水的佔有率很低,在孔的中央存在普通結構的水,不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水,並以有序擴散方式遷移,通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下,溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵,而原來水分子形成的氫鍵被斷開,水分子解離出來並隨之移到下一個活化點並形成新的氫鍵,於是通過一連串的氫鍵形成與斷開,使水分子離開膜表面的緻密活性層而進入膜的多孔層。由於多孔層含有大量的毛細管水,水分子能夠暢通流出膜外。

『貳』 反滲透膜的工作原理

反滲透膜是一種介質,它是靠壓力使溶液中的溶劑(一
般常指水)通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透
方向相反,可使用大於滲透壓的反滲透法進行分離、提純
和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范
圍。反滲透,英文為Reverse
Osmosis,是花費數億美元經
過多年的精心研製而成的高科技水處理技術。這種薄膜分
離技術,是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進
行分離的程。
滲透是一種物理現象。
反滲透就是在有鹽份的水中(如原水)施加比自然滲透壓
力更大的壓力,使水由濃
度高的一方滲透到濃度低的一
方,把原水腫的水分子壓到膜的另一邊變成純凈水,而原
水中的細微雜質、
膠體、有機物、重金屬、細菌、病毒及
其他有害物質都統統截留下來並經污水出口排放掉。
由於反滲透膜的孔徑僅0.0001微米,一個細菌要縮小4000
倍,過濾性病毒也要縮小200倍以上才能通過,所以其有效
去除率高達96%以上。

『叄』 反滲透膜的分離原理是什麼

要了解反滲透法原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一種物理現象,當兩版種含有不同濃權度鹽類的水,用一張半滲透性的薄膜分開時就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止。然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為自然滲透。
但如果在含鹽量高的水側,施加一個壓力,其結果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水向相反方向滲透,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,使滲透向相反方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。

『肆』 反滲透RO膜作用原理是什麼

反滲透膜原理:

反滲透膜的工作需要藉助外力對膜的一側的溶液施加壓力,當這個壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透,在壓力的作用下反滲透膜的膜孔只有0.0001微米,一些雜質分子化學離子和細菌、真菌、病毒體等等不能通過,就會留在濃液溶的一側,然後排出。

從而在膜的低壓側可以得干凈的溶液,也就是滲透液。高壓側得到濃縮的溶液,就是濃縮液。若是用在海水淡化的行業,在膜的低壓的一側可以得到淡水,在高壓側得到的就是鹵水,由於反滲透膜使用簡單,過濾效果好,所以在水處理行業使用廣泛


反滲透膜的作用:

以前人們都把工業廢水、生活污水等大量排入江河,對水質造成了非常嚴重的污染,導致現在有一些地方的水根本沒方喝了。所以現在國家非常重視這一個問題,現在很多企業,工廠的污水都必須經過一定的處理達標後才能排放。這時候很多人就會利用反滲透膜,反滲透技術需要在高壓泵的作用下,使得污水經過反滲透膜時,大於反滲透膜孔徑的水中的雜質不能通過這樣就使得與水分子分離出來了,這樣就可以達到一個去除對生活或者生產有害的微生物、膠體、有機物、溶解鹽類的效果,經過反滲透膜技術處理的污水、廢水等可以再利用,甚至達到了飲用水的高標准。

『伍』 反滲透膜的原理,裝置結構,效果,誰能給個具體的解釋

分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
解析:

反滲透是60年代發展起來的一項新的薄膜分離技術,是依靠反滲

透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程。

要了解反滲透法除鹽原理,先要了解「滲透」的概念。滲透是一

種物理現象,當兩種含有不同濃度鹽類的水,如用一張半滲透性的薄

膜分開就會發現,含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水

中,而所含的鹽分並不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融和到均

等為止。然而要完成這一過程需要很長時間,這個過程也稱為自然滲

透。但如果在含鹽量高的水側,試加一個壓力,其結果也可以使上述

滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大,可以使水

向相反方向滲透,而鹽分剩下。由此,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,使滲透向相反

方向進行,把原水中的水分子壓到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而

達到除去水中鹽分的目的,這就是反滲透除鹽原理。

目前,反滲透膜如以其膜材料化學組成來分,主要有纖維素膜和

非纖維素膜兩大類。如按膜材料的物理結構來分,大致可分為非對稱

膜和復合膜等。

在纖維素類膜中最廣泛使用的是醋酸纖維素膜(簡稱CA膜)。該

膜總厚度約為100μm,全表皮層的厚度約為0.25μm,表皮層中布滿

微孔,孔徑約5一10埃,故可以濾除極細的粒子,而多孔支撐層中的孔

徑很大,約有幾千埃,故該種不對稱結構的膜又稱為非對稱膜。在反

滲透操作中,醋酸纖維素膜只有表皮層與高壓原水接觸才能達到預期

的脫鹽效果,決不能倒置。

非纖維素類膜以芳香聚酷胺為主要品種,其他還有聚呢喀醯胺膜,

疆苯駢味哩膜,聚碸醯胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亞胺膜等等。

近年來發展起來的聚醯胺復合膜,是由一層聚酯無紡織物作支持層,由

於聚酯無紡織物非常不規則並且太疏鬆,不適合作為鹽屏障層的底層,

因而將微孔工程塑料聚碸澆鑄在無紡織物表面上。聚楓層表面的孔控

制在大約150埃。屏障層採用高交聯度的芳香聚醯胺,厚度大約在2000

埃。高交聯度芳香聚酷胺由苯三醯氯和苯二胺聚合而成。由於這種膜

是由三層不同材料復合而成故稱為復合膜。

『陸』 RO膜反滲透系統工作原理及去除水中什麼

http://..com/question/1112047603252069939.html
l
答:反滲透是目前過濾精度最高的膜分離技術。過濾精度達到0.0001um。過濾了自來水中的版所有物質,沒有權礦物質和微量元素,這種水是可以直接飲用的。水中的雜質如可溶性固體、有機物、膠體物質及細菌等則被反滲透膜截留,在截流液中濃縮並被去除。一級反滲透可去除原水中97%以上的溶解性固體。

『柒』 反滲透水處理的原理

一、工作原理:

反滲透設備的系統除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業、超高壓鍋爐補給水、個別的制葯行業對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設備就不能滿足要求。



滲透現象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會因失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發現純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透現象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。

在以上裝置達到平衡後,如果在鹽水端液面上施加一定壓力,此時,水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現象被稱為反滲透現象。如果將鹽水加入以上設施的一端,並在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力,我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設施生產純水的關鍵有兩個,一是一個有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡單地說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當,由於細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。在水中眾多種雜質中,溶解性鹽類是最難清除的.因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定於反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%
二、反滲透優點:

連續運行,產品水水質穩定

無須用酸鹼再生

不會因再生而停機

節省了反沖和清洗用水

以高產率產生超純水(產率可以高達95%)

無再生污水,不須污水處理設施

無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施

減小車間建築面積

使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼

減低運行及維修成本

安裝簡單、安裝費用低廉

『捌』 反滲透膜的分離機理是什麼

反滲透膜是屬於一種壓力推動的膜濾方法,所用的膜不具離子交換性質,版可以稱為中性膜。權反滲透用半透膜為濾膜,必須在克服膜兩邊的滲透壓下操作,過去使用醋酸纖維素膜時的操作壓力為50~60個大氣壓,現今使用的聚醯胺復合膜的操作壓力為15個大氣壓左右。
半透膜是指只能通過溶液中某種組分的膜。對水處理所用的半透膜要求只能通過水分子,當然,這種對水的透過選擇性並不排斥少量的其它離子或小分子也能透過膜。
對膜的半透性機理有以下幾種解釋,但都不能解釋全部滲透現象。
一種解釋認為這是篩除作用,即膜孔介於水分子和溶質分子之間,因此水能透過,而溶質不能透過,但這不能解釋和水分字的大小基本一樣的鹽分分子不能透過的原因。
第二種解釋是認為反滲透膜是親水性的高聚物,膜壁上吸附了水分子,堵塞了溶質分子的通道,水中的無機鹽離子則較難通過。
最後還有一種機理認為是由於水能溶解於膜內,而溶質不能溶解於膜內。

『玖』 反滲透膜的分離機理是什麼

反滲透膜是實現反滲透的核心元件,是一種模擬生物半透膜製成的具有一定特性回的人工半透膜。
原理:反滲答透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側的料液施加壓力,當壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側得到濃縮的溶液,即濃縮液。

閱讀全文

與反滲透膜的典型分離機理相關的資料

熱點內容
污水銅離子測量 瀏覽:138
容聲凈水沒備反滲透冷熱直飲機濾芯 瀏覽:829
pvdf超濾膜與pp哪個好 瀏覽:771
潤滑油濾芯怎麼做 瀏覽:141
純凈水源地為什麼不能設置 瀏覽:505
鹽酸除垢的技術 瀏覽:323
我買到了冒牌沁園凈水器怎麼辦 瀏覽:708
封閉凈水器怎麼清洗視頻 瀏覽:903
施工現場生活區污水處理方案 瀏覽:92
空氣凈化器報告怎麼辦理 瀏覽:889
小米寵物飲水機閃藍燈什麼意思 瀏覽:562
nf納濾凈水機 瀏覽:352
學校污水處理站參觀心得體會 瀏覽:29
排污水泵電機燒毀原因分析 瀏覽:69
怎樣區分蒸餾水和稀氯化鉀 瀏覽:135
雨污水管道怎麼接市政 瀏覽:906
污水處理設備隱患排查 瀏覽:856
博世冰箱過濾器在哪裡 瀏覽:779
用友調賬用紅字沖回嗎 瀏覽:939
生產廢水ph值 瀏覽:720