Ⅰ 正渗透和反渗透 区别 原理
正渗透是利用渗滤压力原理,而反渗透是外加一种压力,使其大于渗透压,迫使盐水向淡水渗透
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Ⅲ 污水处理正渗透指的是什么
正渗透是一种自然现象,但同样也是近年来发展起来的一种浓度驱动的新型膜分离技术,它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程,是目前世界膜分离领域研究的热点之一。
正渗透是指水从较高水化学势(或较低渗透压)侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液,一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution),另一种为具有较高渗透压的驱动溶液(Draw solution),正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力,才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差(aTr)的外加压力(△P)时,水仍然会从原料液压~侧流向驱动液—侧,这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded osmosis,PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压,因此它也是一种正渗透过程。
相对于压力驱动的膜分离过程如微滤、超滤和反渗透技术,这一技术从过程本质上讲具有许多独特的优点,如低压甚至无压操作,因而能耗较低;对许多污染物几乎完全截留,分离效果好;低膜污染特征;膜过程和设备简单等。在许多领域,特别是在海水淡化、饮用水处理和废水处理中表现出很好的应用前景。
作为一种新型的技术,近年来,以美国、以色列和新加坡为代表的国家投入大量资金进行研究,并且取得了阶段性成果。而国内的研究刚刚起步,还未见相关的应用报道。虽然国内近两年开始有文章介绍这一技术,但是都不够系统或准确。针对以上情况,本文就正渗透膜技术在水处理中的应用进展作以综述。
如果要实现正渗透技术淡化海水或者净化水质的话,其中有两个核心。
一、相关的正渗透膜技术,二、便是驱动溶液的配制。
不同于反渗透膜技术需要高压和相关膜技术,正渗透技术对于驱动溶液的高效性、低能耗性、可重复利用性十分依赖。
常常在使用过程中将碳酸氢铵/氨水混合成驱动溶液,将“低”浓度的海水“吸”过来。而正渗透膜起到一个选择性通过的作用,然后再将被稀释过的溶液适度的加热分解成氨气和二氧化碳,剩下的就是干净的水了。如此循环下去从而得到纯度较高的水。这个过程比多级闪蒸节省了85%的能量。
Ⅳ 海水淡化膜主要技术原理有哪些
海水抄淡化采用反渗透膜,是一种没有袭孔的膜,也叫半透膜,不是筛分原理,是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子,和氯根、硫酸根等阴离子,使水透过。采用错流过滤,较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。
膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。
Ⅳ 海水淡化膜和反渗透的区别
海水淡化膜有很多种,反渗透膜只是其中一种。另外还有正渗透膜、渗透蒸馏膜、电渗析半透膜等用于海水淡化的膜。还有超滤膜、微滤膜、纳滤膜等用于海水淡化预处理的膜。
Ⅵ 水处理的正渗透
正渗透-寻找水处理脱盐新技术
正渗透作为一种潜在的水纯化和淡化新技术,世界上正对其进行着多角度、深层次的理论研究和实践探索。正渗透与反渗透是一对互逆的方法。国外1976年,有液-液体系的原始尝试,国内1992年,发明过液-固体系的正向渗透(非加压)吸附渗透法脱盐(CN92110710.2)。直到约10年后,又重新跟随国际潮流,开始标准的模仿复制的模式, 2008年有综述报告。 随着科技的飞速发展,压力驱动反渗透膜分离技术(RO)在膜、膜组器、设备和工艺等方面都有了较大创新和改进,但人们也越来越意识到RO技术在节能、环保领域存在的局限,而且就脱盐来讲,RO技术可认为已接近发展的顶峰。因此,国外已经开展了“正向渗透膜分离技术(FO)”的相关研究,并取得了一定的成果,在海水淡化、污水处理、食品加工、医药等领域得到了应用,特别是“压力延缓渗透(FRO)海水发电”,更是一项极具前景的清洁再生能源开发技术J。但是国内对正向渗透膜分离技术关注得很少,相关研究和论文也不多。虽然,上个世纪90年代中国有了创造性的发明“非加压吸附渗透法海水淡化”(CN92110710.2)。
正向渗透分离技术很早就得到了应用。很久以前,人们就采用食盐来长期贮存食物,因为在高盐环境下多数细菌、霉菌和病原菌由于渗透作用会脱水死亡或暂时失去活性。如今,人们已经开始利用正向渗透膜分离技术进行海水淡化、工业废水处理、垃圾渗透液处理等研究;食品工业在实验室利用正向渗透膜分离来浓缩饮料;紧急救援时的生命支持系统利用正向渗透膜分离技术制取淡水。随着材料科学的发展,正向渗透技术已经应用于人体的药物控制释放。 (90年代)
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜正向渗透进入一种超强吸水的吸附剂或盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,不需要外界加压,但溶液里的特殊盐分提取液很容易蒸发,不需要加太多的热(加热能与反渗透加压的能量比?)。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法(CN92110710.2)1992年:上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录。
另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进: 软水机原理及功能:根据离子交换的原理,即用 Na+交换Mg2+Ca2+,使水中的硬度降低到70毫克/升以下成为软水,此水处理设备主要功能是祛除水碱,水垢。
软水机水处理设备的优缺点:
优点:祛除水垢,水碱效果好,同时流量大,基本上不降低水压。经过软水机水处理设备产生的水,清洁能力特强,洗衣,淋浴,美容护肤效果强;也能减轻能源消耗。同时也节约洗涤用品,降低家务强度。软水机水处理设备产生的水最适宜作为生活用水的。
缺点:软水机水处理设备不能祛除细菌,病毒,有机物,不能直接饮用;再生时需要耗盐;并产生一定量的废水。
软化水的适用领域:浴室、厨房、洗衣、暖气、锅炉、中央空调设备供水、美容保健等广大领域。 纯水机原理及功能:采用PP棉,活性炭及RO膜等滤芯,五级或五级以上过滤,其中最核心是RO膜,RO膜是目前过滤精度最高的滤芯。制出的水为纯净水,可以直接生饮。
纯水机水处理设备优缺点:
优点:纯水机水处理设备过滤精度高,适用于多种水质,净化后的水是纯净水,口感好,不含任何杂质。
缺点:纯水机水处理设备每日制水量少,只能解决饮用和做饭;前三级滤芯使用寿命短,需要定期更换滤芯;不适宜长期作为直饮水,尤其是儿童和老人更不宜长期饮用纯净水。
超滤机是净水机水处理设备中的主流产品,具有精度高,净化效果好,滤芯寿命长,并能自动清洗滤芯。
净水机原理及功能:采用0.01微米的超滤膜分离技术,能有效祛除水的泥沙,铁锈,悬浮物,胶体,细菌,病毒,大分子有机物等有害物。
净水机水处理设备优点缺点:
优点:净水机水处理设备过滤精度高;净化水接近矿泉水,能直接生饮;流量大;滤芯使用年限长;自动清洗滤芯;不需要电;不浪费水。
缺点:净水机水处理设备祛除水垢,水碱效果较差,适用中等以下硬度地区;单一超滤机不能彻底去除水中异味,水质口感较差;换芯比较麻烦,不能彻底去除水中重金属。 纳滤膜水处理机是以纳滤膜为主要部件,结构略为疏松,类似反渗透膜的水处理机,纳滤膜是荷电膜,能进行电性吸附,对电性高的F离子等,能部分去除,并具有纳密级孔径,大分子不能通过,游离态的水分子部分通过,NaCl部分透过,钙离子,镁离子更少部分能通过。囊括了以上水处理机的优点,且避免了二水处理。
Ⅶ 正渗透的原理
正渗透是指水从来较高水自化学势(或较低渗透压)~侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液,一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution),另一种为具有较高渗透压的驱动液(Draw solution),正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力,才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差(aTr)的外加压力(△P)时,水仍然会从原料液压~侧流向驱动液—侧,这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded osmosis,PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压,因此它也是一种正渗透过程。望采纳,谢谢
Ⅷ 反渗透的优缺点
【优点】
与其他水处理方法相比具有无相态变化、常温操作、设内备简单、效益高容、占地少、操作方便、能量消耗少、适应范围广、自动化程度高和出水质量好等优点。反渗透法脱盐率及产水纯净程度都比电渗析法高,出水水质优于我国《生活饮用水卫生标准》,对高氟低矿化度苦咸水通过反渗透法淡化,出水水质可达到我国《饮用纯净水卫生标准》。有资料表明,反渗透法淡化苦咸水的能耗———电耗、水耗均低于电渗析法,而且反渗透法设备结构紧凑、占地面积小、运行效果稳定可靠、符合“清洁生产”要求,反渗透法是较其他方法更为合理、有效的苦咸水淡化方法。 采用反渗透法对不同含盐量的苦咸水进行脱盐淡化,淡化过程中,系统运行稳定。系统的脱盐率达96 %以上,淡化水水质达到国家生活饮用水标准。反渗透系统苦咸水淡化装置具有较强的适应性,可根据原水的水质情况,调整运行参数来实现对不同含盐量的苦咸水连续进行处理。该装置高度集成化,可望成为定型的成套设备。
【缺点】
需要高压设备,原水利用率只有75-80%。膜要定期清洗。
Ⅸ 水是从渗透压高的渗透到渗透压低的吗
水的特性是从渗透压低的地方向渗透压高的地方流动。高浓度的溶液中,渗透压高内,对水容的吸引力大,所以水从低浓度到高浓度。你也可以这样理解,在溶质浓度低的地方,对水而言,水的浓度就高,那也是顺着水的浓度,从高往低流。
净水器净化水的原理,净水器根据不同的净化原理和工艺,可以分很多种类。其中RO反渗透技术过滤精度最高,还有纳滤,超滤膜、精滤(如陶瓷过滤、PP棉过滤等
RO膜反渗透技术(过滤精度在0.0001微米),原理是利用渗透作用,将清水和咸水置于一管中,中间以一只允许水通过的半透膜分隔开来,可见到水从渗透压低的地方流向渗透压高的地方,净水器给予施力,则可见水由渗透压高的地方流向渗透压低的地方。逆渗透是“正渗透”的反向,通常比正渗透的自然过程耗费更多的能量,所有海水淡化,解决水气资源问题,以及太空宇航员废水回收再次使用也使用的此方法,在国内外,医学军用民用领域,都采取顶级RO膜进行高分子过滤。由于反渗透膜的孔径只有头发丝直径的十万分之一,只允许水分子和溶解氧通过,对水中所有含的杂质如农药、细菌、病毒、重金属等有害物质几乎全部被截留排除。
Ⅹ 军舰上如何解决淡水供应
水是生命之源,不单单人类生产生活最根本的保障,同时也是军舰发挥战力的基础。例如美军航母的蒸汽弹射装置,弹射一次就需要消耗1吨的淡水。此外水对于船员的日常生活,军舰的日常保养与使用都有着举足轻重的作用。军舰上的淡水供应,一般通过3种途径,即军舰自身储备,补给舰进行补给,以及利用军舰上的海水淡化设备,对海水进行进行一系列的淡化处理。军舰使用的反渗透海水淡化装置
新兴技术
除了这些技术,由于世界人口数量的激增,受制于淡水总量的限制,对于淡水的压力迫使各种海水淡化的新兴技术也如雨后春笋般发展起来,例如膜蒸馏法,正渗透法,水合物法,太阳能海水淡化,核能海水淡化,风能海水淡化,相信未来这些技术也将会逐渐用于军舰。