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反滲透的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景
引言
隨著水資源危機的加劇和水環(huán)境質(zhì)量的不斷惡化,水資源已演變成備受全世界關(guān)注的環(huán)境問題。對工業(yè)和生活廢水進(jìn)行處理從而轉(zhuǎn)化成可飲用水已經(jīng)成為解決水資源危機的一條重要途徑。目前世界上先進(jìn)的水處理技術(shù)是薄膜反滲透(RO)過濾[1]。反滲透過濾工藝由于不發(fā)生相變化和不需要酸堿再生,在能源緊張的今天具有非常重要的意義;并且,反滲透工藝生產(chǎn)過程中不使用酸、堿等對環(huán)境有害物。因此,在環(huán)境污染日益嚴(yán)重和人們的環(huán)保意識日益增強的今天,反滲透過濾工藝有著廣闊的應(yīng)用前景。
1 反滲透的發(fā)展簡介
我國的反滲透研究始于1965年,而1967年開始的全國海水淡化會戰(zhàn)則為CA不對稱反滲透膜的開發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)[2]。因此我國對反滲透的開發(fā)與國外起步時間相差不大。但事實上由于原材料及基礎(chǔ)工業(yè)條件限制,生產(chǎn)的膜元件性能偏低,生產(chǎn)成本高,還沒有形成規(guī)模化生產(chǎn)。而對超濾的研究探索則開始于70年代初。近年來反滲透技術(shù)在我國已得到廣泛應(yīng)用。反滲透技術(shù)初只用于海水淡化,后來逐步擴(kuò)大到苦咸水淡化、食品加工、醫(yī)藥衛(wèi)生、飲料凈化、超水制備等方面,產(chǎn)生了很高的經(jīng)濟(jì)效益。
2 反滲透原理[3]
對透過的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜,一般將只能透過溶劑而不能透過溶質(zhì)的薄膜稱之為理想的半透膜,當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時,稀溶液中的溶劑將自發(fā)地透過半透膜向濃溶液一側(cè)流動,這一現(xiàn)象稱為滲透。圖1是滲透膜的選擇性示意圖。