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反滲透膜和超濾膜是兩種常見的水處理膜技術(shù)

日期:2025-01-06 閱讀:86
  反滲透(Reverse Osmosis,RO)之所以被稱為反滲透,是因?yàn)槠涔ぷ髟砼c自然狀態(tài)下的滲透現(xiàn)象相反。
  自然滲透現(xiàn)象
  定義:滲透是指溶劑(如水)通過半透膜從低濃度溶液向高濃度溶液轉(zhuǎn)移的自然過程。這個(gè)過程能量消耗低,但需要較長的時(shí)間來達(dá)到濃度平衡。
  方向:在自然條件下,水分子傾向于從低鹽濃度的一側(cè)(稀溶液)向高鹽濃度的一側(cè)(濃溶液)移動。
  反滲透現(xiàn)象
  定義:反滲透是以壓力差為推動力,從水溶液中分離出溶劑的膜分離操作,是實(shí)現(xiàn)水過濾雜質(zhì)的過程。
  工作原理:通過對高濃度溶液(濃溶液)施加壓力,當(dāng)這個(gè)壓力超過溶液的滲透壓時(shí),溶劑(水)會逆向通過半透膜,從濃溶液側(cè)流向稀溶液側(cè)。這一過程的核心是反滲透膜,它能夠有效阻擋溶解鹽、顆粒物和有機(jī)污染物。
  結(jié)果:在膜的低壓側(cè)(稀溶液側(cè))得到的溶劑稱為滲透液,也就是凈化后的水;在高壓側(cè)(濃溶液側(cè))得到的溶液稱為濃縮液,其中包含了大部分被膜阻擋的溶質(zhì),作為廢水排放。
  命名原因
  由于反滲透過程中溶劑的流動方向與自然滲透的方向相反,因此被稱為“反滲透”。
  綜上所述,反滲透技術(shù)是一種高效的水處理凈化技術(shù),其名稱來源于其工作原理與自然滲透現(xiàn)象的相反性。
  反滲透膜和超濾膜是兩種常見的水處理膜技術(shù),它們在多個(gè)方面存在顯著的區(qū)別。以下是對這兩種膜技術(shù)的詳細(xì)比較:
  一、本質(zhì)區(qū)別
  反滲透膜:是一種具有一定特性的人工半透膜,用于模擬生物半透膜。它通常由聚合物材料制成,膜孔的直徑一般在0.5~10nm之間。其原理是在高于溶液滲透壓的作用下,依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜,而將這些物質(zhì)和水分離開來。
  超濾膜:是一種孔徑規(guī)格相同、額定孔徑范圍為0.001~0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施加適當(dāng)?shù)膲毫?,可篩選出小于孔徑的溶質(zhì)分子,以分離分子量大于500道爾頓(原子質(zhì)量單位)、粒徑大于10納米的顆粒。
  二、工作原理
  反滲透膜:以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。由于反滲透膜的膜孔徑非常小,因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等。
  超濾膜:是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程。在一定壓力下,水在膜面上流動,水與溶解鹽在和其他電解質(zhì)是微小的顆粒,能夠滲透超濾膜,而分子量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻攔,從而使水中的部分微粒得到分離。
  三、過濾精度
  反滲透膜:過濾精度非常高,通常為0.0001微米,是目前過濾精度高的濾芯。它能夠過濾掉細(xì)菌、重金屬、有機(jī)物、余氯、膠體物等水中有害和有益物質(zhì)。
  超濾膜:過濾精度為0.01微米,可以去除膠體、泥沙、鐵銹等大顆粒的雜質(zhì)以及其它引起渾濁的物質(zhì)。
  四、應(yīng)用領(lǐng)域
  反滲透膜:主要應(yīng)用在海水和苦咸水淡化、鍋爐供水、工業(yè)純水和電子超純水制備、飲用純水生產(chǎn)、廢水處理和特殊分離過程中。
  超濾膜:應(yīng)用范圍更廣,包括作為反滲透設(shè)備預(yù)處理和超純水制備工藝的終端處理;工業(yè)用水處理,如細(xì)菌、熱源、膠體、懸浮雜質(zhì)和大分子有機(jī)物的分離;飲用水、礦泉水凈化;以及發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃度、純化和澄清等。
  五、其他特性
  反滲透膜:具有軟化水質(zhì)的作用,能將硬水轉(zhuǎn)為軟水,明顯降低水的雜質(zhì)。但通常需要通電,并會產(chǎn)生廢水。
  超濾膜:壽命長,抗污能力強(qiáng),不用通電,無廢水,可以保留有益礦物。
  綜上所述,反滲透膜和超濾膜在本質(zhì)、工作原理、過濾精度、應(yīng)用領(lǐng)域以及其他特性方面都存在顯著的差異。在選擇使用哪種膜技術(shù)時(shí),需要根據(jù)具體的水質(zhì)要求、處理規(guī)模和經(jīng)濟(jì)成本等因素進(jìn)行綜合考慮。
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