反滲透RO膜在電子、半導(dǎo)體、制藥等行業(yè)中，反滲透膜被廣泛用于制備高純度的水。這些行業(yè)對水質(zhì)的要求，反滲透膜能夠有效去除水中的離子、分子、有機膠體和細(xì)菌等，確保水質(zhì)滿足特定工藝需求。據(jù)統(tǒng)計，全球工業(yè)純水市場規(guī)模在2022年達(dá)到約120億美元，其中反滲透膜技術(shù)占據(jù)了主要份額。反滲透膜


膜元件的脫鹽率在其制造成形時就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時產(chǎn)水量越低。反滲透對不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對離子及復(fù)雜單價離子的脫鹽率可以超過99%，對單價離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過了98%（膜使用時間越長，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低。）；對分子量大于100的有機物脫除率也可過到98%，但對分子量小于100的有機物脫除率較低。



脫鹽率是衡量反滲透膜性能的關(guān)鍵指標(biāo)，它表示反滲透膜從進(jìn)水中去除可溶性雜質(zhì)的百分比。透鹽率則是進(jìn)水中可溶性雜質(zhì)透過膜的百分比，計算公式為脫鹽率 = (1 - 產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量) × ，透鹽率 = - 脫鹽率。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，反滲透膜的脫鹽率額定值應(yīng)不小于95%，并且連續(xù)運行1年后不低于額定值的95%。這一指標(biāo)對于海水淡化和苦咸水處理等應(yīng)用尤為重要，因為它們直接關(guān)系到出水水質(zhì)是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。



聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的主要是脂肪族聚酰胺，如尼龍—4、尼龍—6和尼龍—66膜；目前使用多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。芳香族聚酰胺膜適應(yīng)的pH范圍可以寬到2~11，但對水中的游離氯很敏感。


工作原理 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然穿過半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動，這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時，濃溶液側(cè)的液面會比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑的流動方向?qū)⑴c原來的滲透方向相反，開始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動，這一過程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運動，是一種在壓力驅(qū)動下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中普遍的應(yīng)用實例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無機離子、細(xì)菌、病毒、有機物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得的純凈水。


復(fù)合膜的特征是主要由以上兩種材料制成，它是以很薄的致密層和多孔支撐層復(fù)合而成。多孔支撐層又稱基膜，起增強機械強度的作用；致密層也稱表皮層，起脫鹽作用，故又稱脫鹽層。脫鹽層厚度一般為50nm，薄的為30nm。


復(fù)合膜很好地解決了上述問題，它可以分別針對致密層和支持層的要求選擇脫鹽性能好的材料和機械強度高的材料。從而復(fù)合膜的致密層可以做得很薄，有利于降低拖動壓力；同時消除了過渡區(qū)，抗壓密性能好。


基膜的材料以聚砜為普遍，其次為聚丙烯和聚丙烯腈。因為聚砜易得，制膜簡單，機械強度好，抗壓密性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，，能抗生物降解。 為進(jìn)一步增強多孔支撐層的強度，常用聚酯無紡布。 脫鹽層的材料主要為芳香聚酰胺。此外還有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺與縮合尿素、糠醇與三羥乙基異氰酸酯、間苯二胺與均苯酰氯等。


回收率指反滲透膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過液的百分比，它反映了系統(tǒng)對進(jìn)水利用的能力?；厥章实挠嬎愎綖榛厥章?= (產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量) × 。不同規(guī)模的裝置對水回收率有不同的要求，例如產(chǎn)水量≤4 m3/h的裝置水回收率不小于30%，產(chǎn)水量>4～40 m3/h的裝置水回收率不小于50%，產(chǎn)水量>40 m3/h的裝置水回收率不小于70%?；厥章实膬?yōu)化可以提高水資源的利用效率，減少廢水排放。