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純水設(shè)備中的反滲膜是一種用化學(xué)合成高分子材料加工制成的具有半透性能的薄膜。它能在外加壓力作用下使水溶液的某一些組分選擇性透過，從而達(dá)到淡化、凈化或濃縮分離的目的。

應(yīng)該了解并掌握如下膜的物理、化學(xué)穩(wěn)定性和膜的分離特性指標(biāo)。

一、膜的化學(xué)穩(wěn)定性

膜的化學(xué)穩(wěn)定性主要是指膜的抗氧化性和抗水解性，這既取決于本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，又與要分離流體的性質(zhì)有關(guān)。因此，在制膜用高分子材料的主鏈中，就盡量不用鍵能低的O-O鍵或N-N鍵、多用鍵能較高的叁鍵或雙鍵及芳族的C-C鍵，以提高膜的抗氧化和抗水解的能力。如芳香聚酰胺膜中因有一定的N-N，在氧化劑含量較高時，容易斷裂，因此其抗氧化性就不如醋酸纖維素膜。

另外，膜的水解與氧化是同時發(fā)生的，因此，在進行膜分離過程前，要考慮分離流體的主要性能，以選擇化學(xué)性能較穩(wěn)定的膜。其中，聚砜、聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚苯醚等高分子材料的抗水解性能比較，不把這些材料制成反滲透膜，由于他們?nèi)鄙儆H水性的化學(xué)基團，其透水性能很差，通常這些用于制作膜表面有孔的超濾膜和微孔濾膜。


RO反滲透膜

二、膜的理化指標(biāo)

1、膜材質(zhì)；

2、允許使用的壓力；

3、適用的pH范圍；

4、耐O2和Cl2等氧化性物質(zhì)的能力；

5、抗微生物、細(xì)菌的侵蝕能力；

6、耐膠體顆粒及有機物、微生物的污染能力。

三、膜的分離透過特性指標(biāo)

膜的分離特性指標(biāo)包括脫鹽率（或透過鹽率）、產(chǎn)水率（或回水率）、水通量及流量衰減系數(shù)（或膜通量保留系數(shù)）等。

1、脫鹽率。脫鹽率（Salt Rejection）為給水中總?cè)芙夤腆w物（TDS）中未透過膜部分的百分?jǐn)?shù)。

2、產(chǎn)水率。產(chǎn)水率即滲透水流的比率，（Permeat Rate）亦可表示為回收率（Recovory），為產(chǎn)水流量與給水流量之比，以百分?jǐn)?shù)表示。

3、水通量。水通量（Flux）又稱透水量，為單位面積膜的產(chǎn)品水流量，是設(shè)計和運行都要加以控制的重要指標(biāo)，它取決于膜和原水的性質(zhì)、工作壓力、溫度。

4、通量衰減系數(shù)。通量衰減系數(shù)（Flux decline coefficient）指反滲透裝置在運行過程中水通量衰減的程度，即運行一年后水通量與初始運行水通量下降的比值。

5、膜通量保留系數(shù)。膜通量保留系數(shù)為運行t時間后水能量與初始水通量的比值。

6、鹽透過率。鹽透過率（Salt Passage）的計算式為

鹽透過率=（1-脫鹽率）×

四、大給水流量、大壓降、低濃水流量

為了控制反滲透系統(tǒng)中的污染速度，選擇佳膜的表面橫向流速與選擇水通量是同樣重要的，給水和其產(chǎn)生的濃水在膜表面的橫向流速越高，膜污染就越低。

一、純水設(shè)備半透膜

半透膜是廣泛存在于自然界動植物體器官內(nèi)的一種能透過水的膜。嚴(yán)格地說，只能通過溶劑而不能通過溶質(zhì)的膜稱為理想半透膜。工業(yè)上使用的半透膜多是高分子合成的聚合物產(chǎn)品。簡單地說，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng)，由于細(xì)菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。

RO反滲透膜

二、純水設(shè)備滲透、滲透壓

當(dāng)把溶劑和溶液（或把兩種不同濃度的溶液）分別置于半透膜的兩側(cè)時，溶劑將自發(fā)地穿過半透膜向溶液（或從低濃度溶液向高濃度溶液）側(cè)流動，這種自然現(xiàn)象叫做滲透（Osmosis）。如果上述過程中溶劑是純水，溶質(zhì)是鹽分，當(dāng)用理想半透膜將他們分隔開時，純水側(cè)的水會自發(fā)地通過流入鹽水側(cè)，這是一個類似水向低處流的自發(fā)過程，純水側(cè)的水流入鹽水側(cè)，鹽水的液位上升，當(dāng)上升到兩側(cè)出現(xiàn)一定壓力差后，水通過膜的凈流量等于零，此時該過程達(dá)到平衡，與該液位高度差對應(yīng)的壓力稱為滲透壓（Osmotic Pressure）。



RO反滲透主機

一般來說，滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度，而與半透膜本身無關(guān)。通?？捎孟率接嬎銤B透壓，即：

￡=cRT （2-1）

式中 ￡---滲透壓，atm;

C---濃度差，mol/L；

R---氣體常數(shù)，為0.0826（L﹒atm）/（mol﹒K）；

T---溫度，K。

上式是用熱力學(xué)原理導(dǎo)出來的，因此只對稀薄溶液才是準(zhǔn)確的。

C為水中離子的濃度，若為電解質(zhì)的分子濃度，則應(yīng)剩以離解為離子的個數(shù)i，于是（2-1）可寫為

￡=icRT （2-2）

i的極限為2.

三、純水設(shè)備反滲透

當(dāng)在膜的鹽水側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，水的流向就會逆轉(zhuǎn)，此時鹽水中的水將流入淡水側(cè)，這種現(xiàn)象叫做反滲透（Reverse Osmosis ,縮寫為RO）。

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