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反滲透技術的原理介紹（反滲透技術的用途）

標簽：添加時間：2022-10-19 瀏覽次數:3957

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　　反滲透法可以有效地清除溶解于水中的無機物，有機物，細菌，熱源及其它顆粒等。要了解"反滲透"原理之前，要先解釋"滲透（osmosis）的觀念。所謂滲透是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態會暫時停止，此時所需的壓力叫作"滲透壓(osmotic pressure)"，如果施加的力量大于滲透壓時，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一側流向低濃度的一側，這種現象就叫作"反滲透"。

　　反滲透的純化效果可以達到離子的層面，對于單價離子（monovalent ions）的排除率（rejection rate）可達90%-98%，而雙價離子（divalent ions）可達95%-99%左右（可以防止分子量大于200道爾頓的物質通過）。

　　反滲透水處理常用的半透膜材質有纖維質膜（cellulosic），芳香族聚醞胺類（aromatic polyamides），polyimide或polyfuranes等，至于它的結構形狀有螺旋型（spiral wound），空心纖維型（hollow fiber）及管狀型（tubular）等。至于這些材質中纖維素膜的優點是耐氯性高，但在堿性的條件下（pH≥8.0）或細菌存在的狀況下，使用壽命會縮短。polyamide的缺點是對氯及氯氨之耐受性差。

　　如果反滲透前沒有作好前置處理則滲透膜上容易有污物堆積，例如鈣，鎂，鐵等離子，造成反滲透功能的下降；有些膜（如polyamide）容易被氯與氯氨所破壞，因此在反滲透膜之前要有活性碳及軟化器等前置處理。

　　反滲透系統的調試工作顯得尤為重要。我們可以從以下幾個方面來掌握：

　　1.運行條件

　　2.運行前準備

　　3.試車運行

　　4.分離流程

　　反滲透膜分離工藝設計中常見的流程有如下幾種：

　　①一級一段法這種方式是料液進入膜組件后，濃縮液和產水被連續引出，這種方式水的回收率不高，工業應用較少。另一種形式是一級一段循環式工藝，它是將濃水一部分返回料液槽，這樣濃溶液的濃度不斷提高，因此產水量大，但產水水質下降。

　　②一級多段法當用反滲透作為濃縮過程時，一次濃縮達不到要求時，可以采用這種多步式方式，這種方式濃縮液體體積可減少而濃度提高，產水量相應加大。

　　③兩級一段法當海水除鹽率要求把NaCl從35000 mg/L降至500mg/L時，則要求除鹽率高達98.6%如一級達不到時，可分為兩步進行。即第一步先除去NaCl 90%，而第二步再從第一步出水中去除NaCl 89%，即可達到要求。如果膜的除鹽率低，而水的滲透性又高時，采用兩步法比較經濟，同時在低壓低濃度下運行時，可提高膜的使用壽命。

　　④多級反滲透流程在此流程中，將第一級濃縮液作為第二級的供料液，而第二級濃縮液再作為下一級的供料液，此時由于各級透過水都向體外直接排出，所以隨著級數增加水的回收率上升，濃縮液體體積減少濃度上升。為了保證液體的一定流速，同時控制濃差極化，膜組件數目應逐漸減少。

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