您好,歡迎來到湖南沁森高科新材料有限公司官網(wǎng)!
收藏本站在線留言網(wǎng)站地圖 English 簡體中文 English
什么是反滲透膜?在RO凈水器中,最關(guān)鍵的部件就是反滲透膜,也就是所謂的RO膜。那么,何為反滲透呢?在中學(xué)時代,我們接觸過半透膜的概念,即只能透過小分子量溶劑而不能透過大分子量溶質(zhì)的膜。我們知道,如果半透膜兩側(cè)溶液存在濃度差,低濃度溶液中的溶劑會向高濃度溶液轉(zhuǎn)移,直到達(dá)到滲透平衡狀態(tài)。這種狀態(tài)只與溶液性質(zhì)有關(guān),與半透膜無關(guān)。
而在反滲透膜應(yīng)用的場合,在濃溶液一側(cè)存在外界壓力作用,此時高濃度溶液的溶劑會向低濃度溶液轉(zhuǎn)移,這就是反滲透膜。而RO凈水器除了關(guān)鍵的半透膜——反滲透膜以外,還有一個關(guān)鍵部件,就是壓力泵。RO凈水器的工作壓力約為0.5兆帕。
不過,不是什么半透膜都能夠達(dá)到反滲透膜的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的。要作為反滲透膜,需要具備幾大特征:一是在高流速下應(yīng)具有高效脫鹽率;二是具有較高機械強度和使用壽命;三是能在較低操作壓力下發(fā)揮功能;四是能耐受化學(xué)或生化作用的影響;五是受pH、溫度等因素影響較小;六是制膜原料來源廣泛,加工簡便,成本低廉。這樣一來,只有很少的材料可以滿足反滲透膜應(yīng)用要求。
目前能夠滿足這樣苛刻條件的,只有幾種高分子材料,如醋酸纖維素、芳香聚酰肼和芳香聚酰胺等具有較強強度的親水樹脂,其中芳香聚酰胺最為常見,脫鹽率最高。這些材料的表面微孔直徑一般在0.5~10納米之間。當(dāng)然,為保證反滲透膜的強度,凈水用反滲透膜上還要添加增強材料,如陶氏的反滲透膜就由約120微米厚的聚酯增強無紡布、40微米厚的聚砜多孔中間支撐層(孔徑15納米)以及作為核心部分的0.2微米厚的芳香聚酰胺超薄分離層組成,并根據(jù)實際的功能需求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計與制造。如果用于其他用途,增強層和支撐層的用料也會相應(yīng)作出改變。
從結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,我們就能一窺反滲透膜的技術(shù)含量,這毫無疑問是尖端科技的產(chǎn)物。
反滲透膜最厲害最主要的應(yīng)用,是海水淡化
其實,家用凈水對于反滲透膜來說,只是個小領(lǐng)域罷了。反滲透膜最厲害最主要的應(yīng)用,是海水淡化。
我們知道,海水中含有大量的無機鹽以及其他雜質(zhì),其雜質(zhì)含量遠(yuǎn)比處理過的自來水要高。在水資源匱乏的今天,海水受到了科學(xué)家們的關(guān)注,如何快速處理海水得到純凈的水資源,一直是研究者們的研究重點。反滲透膜的出現(xiàn),正好解決了這一問題。
通過反滲透膜處理海水,得到的淡水非常潔凈,可以直接飲用,免除了其他的處理步驟,方便快捷。反滲透后得到的高濃度海水,還可以用于其他物質(zhì)的提取生產(chǎn)。因此,不少國家和地區(qū)都建立或正在籌劃建立反滲透膜海水淡化工廠。
不過,由于海水淡化用的反滲透膜造價昂貴,還需要其他裝置過濾海水中的浮游生物,而且壓力要求也很高,因此反滲透法并不是目前海水淡化應(yīng)用最多的方法。但隨著反滲透膜反滲透效率的不斷提高、生產(chǎn)成本的逐漸降低,反滲透法的應(yīng)用比例也將不斷提高。
反滲透膜的另一大應(yīng)用是超純水制備。在實驗室中,為盡量減小雜質(zhì)對實驗結(jié)果的影響,實驗室人員會選擇使用超純水進(jìn)行實驗。超純水的制備完全依賴于超純水機,它實際上就是一種更高端的反滲透膜凈水器,其工作壓力和RO膜的質(zhì)量都要高于家用凈水設(shè)備。
反滲透膜還在濃縮飲料生產(chǎn)上有廣泛應(yīng)用。這個原理也很類似于凈水器,不過,此時取用的是濃縮液部分。比起其他濃縮方法,反滲透法更加簡便迅速,正成為飲料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)濃縮飲料的首選方案。
反滲透膜還可以用于軍事行動中,方便軍隊在特殊環(huán)境下,利用本來不能使用的污水提取飲用水,保證行軍過程中的水供應(yīng)。這也是反滲透膜最早的用途之一。
同樣,反滲透膜在國際空間站也有一席之地。由于宇航員需要長期居住在空間站,而空間站上又不可能保存太多淡水,因此,反滲透膜被用于將各種廢水轉(zhuǎn)化為飲用水。
在核電站等核設(shè)施中,反滲透膜也用于提純廢水,防止核反應(yīng)堆的放射性物質(zhì)流出,造成污染。
現(xiàn)在,一些較高端的水族館和觀賞魚缸也會使用反滲透膜來保持魚缸里的鹽分。隨著反滲透膜技術(shù)的不斷發(fā)展、價格的不斷降低,反滲透膜將會更加廣泛地走入我們的生活。
反滲透膜應(yīng)用十分廣泛在水處理行業(yè)有一席之地,大型水處理設(shè)備都應(yīng)用比較普遍。如需了解更多關(guān)于反滲透膜知識可以閱讀下<反滲透膜系統(tǒng)故障時如何排查>。