那些你還不知道的反滲透原理

滲透是人們在自然界常遇到的一種現象，如果將一箱純水用一張半透膜垂直分為兩部分，只有溶劑能夠透過薄膜，溶質卻不能通過，所以稱「半透膜」。純水與半透膜的兩面以相同的溫度和壓力接觸，在這樣的條件下沒有產生跨越半透膜的流動水，因為在膜兩側的化學勢完全相等。如果在其中一側加入溶解性鹽，鹽溶液一邊的化學勢降低了。純水便會向鹽溶液一側滲透，從而產生一個滲透流，直到化學勢的平衡重新建立為止。

半滲透是具有選擇性透過性能的薄膜。當液體或氣體通過半透膜時，一些組分透過，而另外一些組分被截留。實際上半透膜對于任何組分都有透過性，只是透過的速率相差很大。在反滲透過程中，溶劑的透過率遠遠大于溶解在水中的溶質。通過半透膜實現了溶劑和溶質的分離，得到純水以及濃縮鹽溶液。純水面與鹽液面的高差或壓差即稱為鹽液的滲透壓。

當在鹽水一側施加一個外壓力，原有的平衡會受到影響。外加壓力將會使鹽溶液一側的化學勢增加，使鹽水中的水透過半滲透膜流向純水一側。這種現象便是反滲透。反滲透過程的驅動力是外加壓力，反滲透分離所需的能量與鹽水的濃度直接相關。因此，從鹽水反滲透出純水，鹽的濃度越高，所需能耗也越高。反滲透是利用反滲透膜選擇性的只能透過溶劑和截流離子物質的性質，以膜兩側靜壓差為推動力，克服溶劑的滲透壓，使溶劑通過反滲透膜而實現對液體混合物進行分離的膜過程。它屬于壓力驅動型膜分離技術。

反滲透技術是對含鹽水施以外界推動力以克服滲透壓而使水分子通過膜的逆向滲透過程。我國20世紀70年代就開始采用反滲透技術制備除鹽水，但因膜的內在質量及脫鹽率較低等問題，一直沒有得到推廣應用。近年來，反滲透技術得到了迅速發展，經過反滲透處理后，可除去水中99%的鹽分及二氧化硅，并能除去水中 99.5%的鈣、鎂成分。

反滲透水處理工藝基本上屬于物理方法，它在諸多方面具有傳統的水處理方法所沒有的優點:

• 反滲透是在室溫條件下，采用無相變的物理方法得以使水淡化、純化;

• 水的處理僅靠水的壓力作為推動力，其能耗在許多物理處理方法中最低;

• 不用大量的化學藥劑和酸堿再生處理;

• 無化學廢液及廢酸、堿的排放，無環境污染;

• 設備占地面積少，所占空間小;

• 運行維護和設備維修工作極少。

隨著膜技術的發展，與傳統離子交換除鹽方式相比，其較為經濟的含鹽量分界點也在逐步降低。反滲透除鹽方式越來越顯示出其性能上的優越性和技術上的先進性。