反滲透膜

       反滲透膜是實(shí)現(xiàn)反滲透的核心元件，是一種模擬生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直徑一般在0.5～10nm之間，透過(guò)性的大小與膜本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。有的高分子材料對(duì)鹽的排斥性好，而水的透過(guò)速度并不好。有的高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)具有較多親水基團(tuán)，因而水的透過(guò)速度相對(duì)較快。因此一種滿(mǎn)意的反滲透膜應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臐B透量或脫鹽率。

        對(duì)透過(guò)的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱(chēng)為半透膜，一般將只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)的薄膜稱(chēng)之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這一現(xiàn)象稱(chēng)為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個(gè)壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類(lèi)、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)的滲透方向相反，開(kāi)始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這一過(guò)程稱(chēng)為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開(kāi)的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得高質(zhì)量的純凈水。

1、脫鹽率

脫鹽率=（1–產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×99%

       膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對(duì)不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對(duì)高價(jià)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過(guò)99%，對(duì)單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過(guò)了98%（膜使用時(shí)間越長(zhǎng)，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低。）；對(duì)分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過(guò)到98%，但對(duì)分子量小于100的有機(jī)物脫除率較低。

2、透過(guò)速度

水通量——指反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水能力，即單位時(shí)間內(nèi)透過(guò)膜水量，通常用噸/小時(shí)或加侖/天來(lái)表示。

鹽透過(guò)速度——在單位時(shí)間、單位膜面積上透過(guò)的鹽量，也叫透鹽率、鹽通量。

3、回收率

回收率——指膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過(guò)液的百分比。依據(jù)預(yù)處理的進(jìn)水水質(zhì)及用水要求而定的。膜系統(tǒng)的回收率在設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定，

回收率=（產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量）×99%

1、進(jìn)水壓力對(duì)反滲透膜的影響

       進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過(guò)量，但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時(shí)鹽透過(guò)量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過(guò)膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當(dāng)進(jìn)水壓力超過(guò)一定值時(shí)，由于過(guò)高的回收率，加大了濃差極化，又會(huì)導(dǎo)致鹽透過(guò)量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。

2、進(jìn)水溫度對(duì)反滲透膜的影響

       反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)進(jìn)水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對(duì)通量也線(xiàn)性的增加，進(jìn)水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn))

3、進(jìn)水PH值對(duì)反滲透膜的影響

       進(jìn)水PH值對(duì)產(chǎn)水量幾乎沒(méi)有影響，而對(duì)脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達(dá)到高。

4、進(jìn)水鹽濃度對(duì)反滲透膜的影響

       滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù)，進(jìn)水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導(dǎo)致脫鹽率下降。

反滲透膜元件的保管條件

(1)新膜(使用前)

①膜元件必須一直保持在濕潤(rùn)狀態(tài)。即使是在為了確認(rèn)同一包裝的數(shù)量而需暫時(shí)打開(kāi)時(shí)，也必須是在不捅破塑料袋的狀態(tài)下，此狀態(tài)應(yīng)保存到使用時(shí)為止。

②在超過(guò)10℃的氛圍中保存時(shí)也要避免直射陽(yáng)光，選擇通風(fēng)良好的場(chǎng)所。這時(shí)，保存溫度勿超過(guò)35℃。

③如果發(fā)生凍結(jié)就會(huì)發(fā)生物理破損，所以要采取保溫措施，勿使之凍結(jié)。

(2)通水后膜元件

①膜元件必須一直保持在陰暗的場(chǎng)所，保存溫度勿超過(guò)35℃，并要避免直射陽(yáng)光。

②溫度為0℃以下時(shí)有凍結(jié)的可能，要采取防凍結(jié)措施。

③復(fù)合系列膜元件要用含有存用藥品(重亞硫酸鈉，500～1000mg/L，pH值3～6)的純水或反滲透過(guò)濾水進(jìn)行浸泡。

④無(wú)論在何種情況下進(jìn)行保存時(shí)，都不能使膜處于干燥狀態(tài)。

⑤保存液的濃度及pH值都要保持在上述范圍，需定期檢查。如果可能發(fā)生偏離上述范圍時(shí)，要再次調(diào)制保存液。

       反滲透膜廣泛用于電力、石油化工、鋼鐵、電子、醫(yī)藥、食品飲料、市政及環(huán)保等領(lǐng)域，在海水及苦咸水淡化，鍋爐給水、工業(yè)純水及電子級(jí)超純水制備，飲用純凈水生產(chǎn)，廢水處理及特種分離過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。