您好, 歡迎來到化工儀器網
什么是反滲透?
反滲透是利用反滲透膜選擇性地只透過溶劑(通常是水)而截留離子物質的性質，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。
（一）反滲透原理
圖５－３２ 滲透過程示意
在溫度一定的條件下，若將一種溶液與組成這種溶液的溶劑放在一起終的結果是溶液總會自動地稀釋，直到整個體系的濃度均勻一致為止。但如果用一張固體膜將溶液和溶劑隔開，并且這種膜只能透過溶劑分子而不能透過溶質分子，假定膜兩側壓力相等，則溶劑將從純溶劑側透過膜到溶液側，這就是滲透現象，如圖５－３２(a)所示。滲透的結果是使溶液液柱上升，直到系統達到動態平衡，溶劑才不再流人溶液側，此時溶液上升高度產生的壓力為ρｇｈ即為滲透壓，以△Л表示，如圖５－３２(b)所示。若在溶液側加大壓力，△Ｐ＞△Л，則溶劑在膜內的傳遞現象將發生逆轉，即溶劑將從溶液側透過膜向溶劑側流動，使溶液增濃，這就是反滲透現象，如圖５－３２(c)所示。這樣可以利用反滲透現象截留溶質，而獲取溶劑，從而達到分離混合物的目的。
（二）反滲透膜
反滲透膜多為致密膜、非對稱膜和復合膜，常用醋酸纖維、聚酰胺等材料制成，圖5-33所示為典型的醋酸纖維非對稱膜的結構示意。它是由表面活性層、過渡層和多孔支持層組成的非對稱結構膜，總厚度約為100左右。表面層結構致密，其中孔隙直徑小，約0.8—2nm，厚度占膜總厚度的1％以下，多孔層呈海綿狀，其中孔隙約為噢0.1一0.4µm。過渡層則介于兩者之間。
圖5-33 典型的醋酸纖維非對稱膜結構示意
（三）反滲透器
常用的反滲透器主要有板框式、管式、螺旋卷式及中空纖維式。其結構示意圖見圖５－３４
～５－３７ 所示。
１．板框式 板框式膜組件是膜分離z早問世的一種膜組件形式，其外觀很像普通
的板框式壓濾機。圖５—3４所示為板框式膜組件構造示意圖，圖５—３５為緊螺栓式板框式反滲透膜組件。多孔支撐板的兩側表而有孔隙，其內腔有供透過液流通的通道，撐板的表面和膜經黏結密封構成板膜。
圖 ５－３４ 板框式膜組件構造示意圖（ＤＤＳ公司，ＲＯ型）
圖 ５－３５ 緊螺栓式板框構造型膜組件
１－承壓板 ２－膜 ３－緊固螺栓 ４－環形墊圈 ５－膜 ６－多孔板
２．螺旋卷式 螺旋卷式(簡稱卷式)膜組件在結構上與螺旋板式換熱器類似，如圖５—３６和圖５—３７所示。在兩片膜中夾入一層多孔支撐材料，將兩片膜的三個邊密封而黏結成膜袋，另一個開放的邊沿與一根多孔的透過液收集管連接。在膜袋外部的原料液側再墊一層網眼型間隔材料(隔網)，即膜—多孔支撐體—原料液側隔網依次疊合，繞中心管緊密地卷在一起，形成一個膜卷，再裝進圓柱形壓力容器內，構成一個螺旋卷式膜組件。使用時，原料液沿著與中心管平行的方向在隔網中流動，與膜接觸，透過膜的透過液則沿著螺旋方向在膜袋內的多孔支撐體中流動，后匯集到中心管中而被導出，濃縮液由壓力容器的另一端引出。 (進口電磁流量計)
圖５－３６ 螺旋卷式反滲透膜組件
１，2，3，－中心管；４，７－膜；５－多孔支撐材料；６－進料液隔網；８－多孔支撐層；９－隔網
螺旋卷式膜組件的優點是結構緊湊、單位體積內的有效膜面積大，透液量大，設備費用低。缺點是易堵塞，不易清洗，換膜因難，膜組件的制作工藝和技術復雜，不宜在高壓下操作。
圖５－３７ 螺旋卷式反滲透器
１－端蓋；２－密封圈；３－卷式膜組件；４－連接器；５－耐壓容器
３．圓管式 圓管式膜組件的結構類似管殼式換熱器，如圖５—３８所示。其結構主要是把膜和多孔支撐體均制成管狀，使兩者裝在一起，管狀膜可以在管內側，也可在管外側。再將一定數量的這種膜管以一定方式聯成一體而組成。
管式膜組件的優點是原料液流動狀態好，流速易控制；膜容易清洗和更換；能夠處理含有易懸浮物的、黏度高的，或者能夠析出固體等易堵塞液體通道的料液。缺點是設備投資和操作費用高，單位體積的過濾面積較小。進口電磁流量計
圖５－３８ 圓管式膜組件
１－孔外襯管；2－膜管；３－滲透液；４－料液；５－耐壓端套；
６－玻璃鋼管；７－淡化水收集外殼；８－耐壓端套
４．中空纖維式 中空纖維式膜組件的結構類似管殼式換熱器，如圖５—３９所示。中空纖維脂組件的組裝是把大量(有時是幾十萬或更多)的中空纖維膜裝入圓筒耐壓容器內。通常將纖維束的一端封住，另一端固定在用環氧樹脂澆鑄成的管板上。使用時，加壓的原料由膜件的一端進入殼側，在向另一端流動的同時，滲透組分經纖維管壁進入管內通道，經管板放出，截留物在容器的另一端排掉。中空纖維式膜組件的優點是設備單位體積內的膜面積大，不需要支撐材料，壽命可長達５年，設備投資低。缺點是脂組件的制作技術復雜，管板制造也較困難．易堵塞，不易清洗。進口轉子流量計
圖５－４０ 杜邦公司中空纖維式反滲透膜組件示意
１－鹽水收集管；２，６－Ｏ形圈；３－蓋板（料液端）；４－進料管；５－中空纖維；
７－多孔支撐板；８－蓋板（產品端）；９－環氧樹脂管板；１０－產品收集器；
１１－網篩；１２－環氧樹脂封關；１３－料液總管
５．毛細管式 毛細管式膜組件由許多直徑為０．5—1．5mm的毛細管組成，其結構如圖5—41所示，科液從每根毛細管的中心通過，透過液從毛細管壁滲出，毛細管由紡絲法制得，無支撐。
圖5-41 毛細管式膜組件示意
6．槽式 這是一種新發展的反滲透組件，如圖5—42所示，由聚丙烯或其他塑料擠壓而成的槽條，直徑為3mm左右，上有3—4個槽構，槽條表面織編上滌綸長絲或其他材料，再涂刮上鑄膜液，形成膜層，并將槽條一端密封，然后將幾十根至幾百根槽條組裝成一束裝人耐壓管中，形成一個槽條式反滲透單元。進口轉子流量計
圖5－４２ 槽式膜組件示意
１－膜；２－滌綸紡織層；３－槽條膜；４－耐壓管；５，８－橡膠密封；
６－端板；７－套封；９－多孔支撐板