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• 一、RO反滲透原理？
• 二、反滲透膜的分離機理是什么？
• 三、反滲透濃水和淡水是怎么分離的
• 四、反滲透膜過濾原理是物理的還是化學的

一、RO反滲透原理？

推薦于
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的縮寫，中文意思是:逆滲透，一般水的流動方式是由低濃度流向高濃度，水一旦加壓之后，將由高濃度流向低濃度，亦即所謂逆滲透原理：由于 RO 膜的孔徑是頭發(fā)絲的一百萬分之五（ 0.0001 微米） , 一般肉眼無法看到，細菌、病毒是它的 5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人體的礦物離子能夠通過，其它雜質(zhì)及重金屬均由廢水管排出，所有海水淡化的過程，以及太空人廢水回收處理均采用此方法，因此 RO 膜又稱體外的高科技人工腎臟。
反滲透的原理:
首先要了解“滲透”的概念.滲透是一種物理現(xiàn)象.當兩種含有不同鹽類的水,如用一張半滲透性的薄膜分開就會發(fā)現(xiàn),含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲到含鹽量高的水中,而所含的鹽分并不滲透,這樣,逐漸把兩邊的含鹽濃度融合到均等為止.然而,要完成這一過程需要很長時間,這一過程也稱為滲透壓力.但如果在含鹽量高的水側(cè),試加一個壓力,其結(jié)果也可以使上述滲透停止,這時的壓力稱為滲透壓力.如果壓力再加大,可以使方向相反方向滲透,而鹽分剩下.因此,反滲透除鹽原理,就是在有鹽分的水中(如原水),施以比自然滲透壓力更大的壓力,使?jié)B透向相反方向進行,把原水中的水分子壓力到膜的另一邊,變成潔凈的水,從而達到除去水中雜質(zhì)、鹽分的目的。 反滲透是60年代發(fā)展起來的一項新的膜分離技術,是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進行分離的過程.反滲透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,縮寫為“RO”. RO（Reverse Osmosis）反滲透技術是利用壓力表差為動力的膜分離過濾技術，源于美國二十世紀六十年代宇航科技的研究，后逐漸轉(zhuǎn)化為民用，目前已廣泛運用于科研、醫(yī)藥、食品、飲料、海水淡化等領域。 RO反滲透膜孔徑小至納米級（1納米=10*-9米），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)無法通過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來。 一般性的自來水經(jīng)過RO膜過濾后的純水電導率5μs/cm（RO膜過濾后出水電導=進水電導×除鹽率，一般進口反滲透膜脫鹽率都能達到99%以上，5年內(nèi)運行能保證97%以上。對出水電導要求比較高的，可以采用2級反滲透，再經(jīng)過簡單的處理，水電導能小于1μs/cm）, 符合國家實驗室三級用水標準。
RO膜原理
[1]反滲透又稱逆滲透，一種以壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對膜一側(cè)的料液施加壓力，當壓力超過它的滲透壓時，溶劑會逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑，即滲透液；高壓側(cè)得到濃縮的溶液，即濃縮液。若用反滲透處理海水，在膜的低壓側(cè)得到淡水，在高壓側(cè)得到鹵水。 反滲透時，溶劑的滲透速率即液流能量N為： N=Kh(Δp－Δπ) 式中Kh為水力滲透系數(shù)，它隨溫度升高稍有增大；Δp為膜兩側(cè)的靜壓差；Δπ為膜兩側(cè)溶液的滲透壓差。稀溶液的滲透壓π為： π=iCRT 式中i為溶質(zhì)分子電離生成的離子數(shù)；C為溶質(zhì)的摩爾濃度；R為摩爾氣體常數(shù)；T為絕對溫度。 反滲透通常使用非對稱膜和復合膜。反滲透所用的設備，主要是中空纖維式或卷式的膜分離設備。 反滲透膜能截留水中的各種無機離子、膠體物質(zhì)和大分子溶質(zhì)，從而取得凈制的水。也可用于大分子有機物溶液的預濃縮。由于反滲透過程簡單，能耗低，近20年來得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)已大規(guī)模應用于海水和苦咸水（見鹵水）淡化、鍋爐用水軟化和廢水處理，并與離子交換結(jié)合制取高純水，目前其應用范圍正在擴大，已開始用于乳品、果汁的濃縮以及生化和生物制劑的分離和濃縮方面。

(楚瑪爾海水淡化處理設備廠技術科提供)

二、反滲透膜的分離機理是什么？

這個問題太深奧了，至今科學家們都無法完全明確解釋。其實把反滲透現(xiàn)象理解清楚就可以。學界對于反滲透分離機理的解釋主要流行以下三種理論：
1、溶解-擴散模型
Lonsdale等人提出解釋反滲透現(xiàn)象的溶解-擴散模型。他將反滲透的活性表面皮層看作為致密無孔的膜，并假設溶質(zhì)和溶劑都能溶于均質(zhì)的非多孔膜表面層內(nèi)，各自在濃度或壓力造成的化學勢推動下擴散通過膜。溶解度的差異及溶質(zhì)和溶劑在膜相中擴散性的差異影響著他們通過膜的能量大小。其具體過程分為：第一步，溶質(zhì)和溶劑在膜的料液側(cè)表面外吸附和溶解；第二步，溶質(zhì)和溶劑之間沒有相互作用，他們在各自化學位差的推動下以分子擴散方式通過反滲透膜的活性層；第三步，溶質(zhì)和溶劑在膜的透過液側(cè)表面解吸。
在以上溶質(zhì)和溶劑透過膜的過程中，一般假設第一步、第三步進行的很快，此時透過速率取決于第二步，即溶質(zhì)和溶劑在化學位差的推動下以分子擴散方式通過膜。由于
膜的選擇性，使氣體混合物或液體混合物得以分離。而物質(zhì)的滲透能力，不僅取決于擴散系數(shù)，并且決定于其在膜中的溶解度。
2、 優(yōu)先吸附—毛細孔流理論
當液體中溶有不同種類物質(zhì)時，其表面張力將發(fā)生不同的變化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等有機物質(zhì)，可使其表面張力減小，但溶入某些無機鹽類，反而使其表面張力稍有增加，這是因為溶質(zhì)的分散是不均勻的，即溶質(zhì)在溶液表面層中的濃度和溶液內(nèi)部濃度不同，這就是溶液的表面吸附現(xiàn)象。當水溶液與高分子多孔膜接觸時，若膜的化學性質(zhì)使膜對溶質(zhì)負吸附，對水是優(yōu)先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過膜表面的毛細孔，從而可獲取純水。
3、 氫鍵理論
在醋酸纖維素中，由于氫鍵和范德華力的作用，膜中存在晶相區(qū)域和非晶相區(qū)域兩部分。大分子之間存在牢固結(jié)合并平行排列的為晶相區(qū)域，而大分子之間完全無序的為非晶相區(qū)域，水和溶質(zhì)不能進入晶相區(qū)域。在接近醋酸纖維素分子的地方，水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵并構成所謂的結(jié)合水。當醋酸纖維素吸附了第一層水分子后，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似于冰的結(jié)構。在非晶相區(qū)域較大的孔空間里，結(jié)合水的占有率很低，在孔的中央存在普通結(jié)構的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結(jié)合水，并以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。
在壓力作用下，溶液中的水分子和醋酸纖維素的活化點——羰基上的氧原子形成氫鍵，而原來水分子形成的氫鍵被斷開，水分子解離出來并隨之移到下一個活化點并形成新的氫鍵，于是通過一連串的氫鍵形成與斷開，使水分子離開膜表面的致密活性層而進入膜的多孔層。由于多孔層含有大量的毛細管水，水分子能夠暢通流出膜外。
以上回答希望能對你有所幫助！



三、反滲透濃水和淡水是怎么分離的

濃水是怎么流出去的？

四、反滲透膜過濾原理是物理的還是化學的

反滲透膜過濾原理是物理性質(zhì)：
滲透膜是一種介質(zhì)，它是靠壓力使溶液中的溶劑(一般常指水）通過反滲透膜(一種半透膜)而分離出來與滲透

方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍。反滲透，英文為Reverse

Osmosis，是花費數(shù)億美元經(jīng)過多年的精心研制而成的高科技水處理技術。這種薄膜分離技術，是依靠滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質(zhì)進行分離的程。

滲透是一種物理現(xiàn)象。
反滲透定義：
當把相同體積的稀溶液和濃液分別置于一容器的兩側(cè)，中間用半透膜阻隔，稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜，向濃溶液側(cè)流動，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，形成一個壓力差，達到滲透平衡狀態(tài)，此種壓力差即為滲透壓。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。
反滲透膜過濾原理:
反滲透技術是利用壓力差為動力的膜分離過濾技術，其孔徑小至納米級（1納米=10-9米
），在一定的壓力下，H2O分子可以通過RO膜，而源水中的無機鹽、重金屬離子、有機物、膠體、細菌、病毒等雜質(zhì)無法透過RO膜，從而使可以透過的純水和無法透過的濃縮水嚴格區(qū)分開來。
反滲透裝置組成：
反滲透裝置主要由高壓泵、反滲透膜和控制部分組成。高壓泵對源水加壓，除水分子可以透過RO膜外，水中的其它物質(zhì)（礦物質(zhì)、有機物、微生物等）幾乎都被拒于膜外，無法透過RO膜而被高壓濃水沖走。

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