反渗透是60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术,是依靠反渗
透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.
要了解反渗透法除盐原理,先要了解“渗透”的概念.渗透是一
种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,如用一张半渗透性的薄
膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水
中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融和到均
等为止.然而要完成这一过程需要很长时间,这个过程也称为自然渗
透.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述
渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使水
向相反方向渗透,而盐分剩下.由此,反渗透除盐原理,就是在有盐
分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反
方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而
达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理.
目前,反渗透膜如以其膜材料化学组成来分,主要有纤维素膜和
非纤维素膜两大类.如按膜材料的物理结构来分,大致可分为非对称
膜和复合膜等.
在纤维素类膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜(简称CA膜).该
膜总厚度约为100μm,全表皮层的厚度约为0．25μm,表皮层中布满
微孔,孔径约5一10埃,故可以滤除极细的粒子,而多孔支撑层中的孔
径很大,约有几千埃,故该种不对称结构的膜又称为非对称膜.在反
渗透操作中,醋酸纤维素膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期
的脱盐效果,决不能倒置.
非纤维素类膜以芳香聚酷胺为主要品种,其他还有聚呢喀酰胺膜,
疆苯骈味哩膜,聚砜酰胺膜,聚四氟乙烯接枝膜,聚乙烯亚胺膜等等.
近年来发展起来的聚酰胺复合膜,是由一层聚酯无纺织物作支持层,由
于聚酯无纺织物非常不规则并且太疏松,不适合作为盐屏障层的底层,
因而将微孔工程塑料聚砜浇铸在无纺织物表面上.聚枫层表面的孔控
制在大约150埃.屏障层采用高交联度的芳香聚酰胺,厚度大约在2000
埃.高交联度芳香聚酷胺由苯三酰氯和苯二胺聚合而成.由于这种膜
是由三层不同材料复合而成故称为复合膜.
