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反滲透、纳滤基本原理
点击次数:5718 发布时间:2011-07-29 返回

一、半透膜

    是具有选择性透过性能的薄膜。当液体或气体透过半透膜时,一些组分透过,而另外一些组分被截留。实际上半透膜对任何组分都有透过性,只是透过的速率相差很大。在反渗透过程中,溶剂(水)的透过速率远远大于溶解在水中的溶质(盐分)。通过半透膜实现了溶剂和溶质的分离,得到纯水以及浓缩的盐溶液。

二、渗透
    
    是当流体在跨越半透膜屏障时的一种自然过程。如果将一箱纯水用一张半透膜垂直分为两部分,纯水于理想的半透膜的两面以相同的温度和压力接触,在这样的条件下没有跨越半透膜的水的流动产生,因为在膜两侧的化学势完全相等。如果在其中一侧加入溶解性盐,盐溶液一边的化学势降低了。纯水便会向盐溶液一侧渗透,从而产生一个渗透流,直到化学势的平衡重新建立为止。
 
三、渗透
 
    按照科学术语在半透膜的两侧存在一个‘化学势’(离子或溶解分子的浓度差)的差值,通过溶液的渗透过程对化学势差进行补偿。当平衡重新建立时,在半透膜的两侧形成一个水位差即静压差,这个压力差便是渗透压。渗透压是溶液本生的性质,取决于溶液浓度,于半透膜没有关系。

    渗透压与溶质浓度之间的关系为:Posm = 1.19 (T + 273) * Σ(mi)
其中Posm=渗透压(psi),T为温度(℃), Σ(mi)是溶液中所有溶质的总摩尔浓度。TDS为1000ppm的水溶液的近似渗透压约为11 psi (0.76 bar)。




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