
1 反滲透脫鹽的原理
在一定的溫度下,用一張易透水而難透鹽的半透膜將淡水和鹽水隔開〔如圖2-1(a)〕,淡水即透過半透膜向鹽水方向移動,隨著右室鹽水側(cè)液位升高,產(chǎn)生一定的壓力,阻止左室淡水向鹽水側(cè)移動,*后達到平衡,如圖2-1(b)所示。此時的平衡壓力稱為溶液的滲透壓,這種現(xiàn)象稱為滲透現(xiàn)象。若在右室鹽水側(cè)施加一個超過滲透壓的外壓〔如圖2-1(c)〕,右室鹽溶液中的水便透過半透膜向左室淡水中移動,使淡水從鹽水中分離出來,此現(xiàn)象與滲透現(xiàn)象相反,稱反滲透現(xiàn)象。
由此可知,反滲透脫鹽的依據(jù)是①半透膜的選擇透過性,即有選擇地讓水透過而不允許鹽透過;②鹽水室的外加壓力大于鹽水室與淡水室的滲透壓力,提供了水從鹽水室向淡水室移動的推動力。一些溶液的典型滲透壓力見表3-1。
表3-1 一些溶液的典型滲透壓(25℃)
化合物 |
濃度/(mg/L) |
滲透壓/kPa |
化合物 |
濃度/(mg/L) |
滲透壓/kPa |
NaCl |
35000 |
2742.2 |
CaCl2 |
1000 |
57.19 |
NaCl |
1000 |
78.55 |
蔗糖 |
1000 |
7.23 |
NaHCO3 |
1000 |
88.2 |
葡萄糖 |
1000 |
13.78 |
Na2SO4 |
1000 |
41.34 |
海水 |
32000 |
2400 |
MgSO4 |
1000 |
24.80 |
苦咸水 |
2~5000 |
105~280 |
MgCl2 |
1000 |
66.83 |
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上述用于隔離淡水與鹽水的半透膜稱為反滲透膜。反滲透膜多用高分子材料制成,目前,用于火電廠的反滲透膜多為芳香聚酰胺復(fù)合材料制成。