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RO反渗透的原理是什么?

RO反渗透膜技术的分离过程是利用半透膜只允许水通过而截留溶解固形物的性质,以膜两侧的渗透压差为推动力,使水从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧从而实现浓溶液侧溶质和溶剂进行分离的膜过程。因此,RO膜技术的分离过程应具备如下条件:

一、所用的半透膜应具有渗透性高和选择性高的特性,

二、半透膜两侧的净压差大于零。

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RO反渗透原理?

当半透膜稀溶液侧与浓溶液侧压力相同时,稀溶液中的水透过半透膜进入浓溶液侧使浓溶液浓度降低的现象称为渗透。此时,单位时间内从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数多于从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数,使得浓溶液浓度降低。

当单位时间内,从两个方向透过半透膜的水分子数相等时,渗透即达到平衡。若在浓溶液侧外 定的压力,恰好能使稀溶液侧和浓溶液侧的渗透达到平衡,这个外加的压力即称为渗透压。渗透压的大小不仅取决于溶液系统,且与溶质浓度及温度有关,若在浓溶液侧的外加压力超过了渗透压,则会使单位时间内从浓溶液侧透过半透膜进入稀溶液侧的水分子数多于从稀溶液侧透过半透膜进入浓溶液侧的水分子数,此过程称为反渗透。


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把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压;

渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度,与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施 个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。

溶解-扩散模型

将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜,并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内,各自在浓度或压力造成的 势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为:第一步,溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解;

第二步,溶质和溶剂之间没有相互作用,他们在各自 位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层;第三步,溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。

溶质和溶剂透过膜的过程中,一般假设第一步、第三步进行的很快,此时透过速率取决于第二步,即溶质和溶剂在 位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性,使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力,不仅取决于扩散系数,并且决定于其在膜中的溶解度。

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