膜渗透机理
优先吸附-毛细管流动模型:由于膜表面对渗透物的优先吸附作用,在膜的上游侧表面形成一层该物质富集的吸附液体层。然后,在压力作用下通过膜的毛细管,连续进入产品溶液中。此模型能描述多孔膜的反渗透过程。
从不可逆热力学导出的模型:膜分离过程通常不只依赖于单一的推动力,而且还有伴生效应(如浓差极化)。不可逆热力学唯象理论统一关联了压力差、浓度差、电位差对传质通量的关系,采用线性唯象方程描述这种具有伴生效应的过程,膜选择性透过设备,并以配偶唯象系数描述伴生效应的影响。
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结构分类
膜分离的效能,取决于膜本身的属性。膜可分液膜和固体膜。固体膜又可分:①无机多孔膜,由无机质的多孔材料构成。将胶体和不溶性微粒强制沉积于无机多孔膜上便制成动力形成膜;②合成膜,通常采用醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚砜、聚乙烯等高分子材料制成。合成膜又分为离子交换膜、均质膜和多孔膜:①离子交换膜由带有可电离的阳离子或阴离子的高分子材料所构成;②均质膜是均匀的高分子薄膜;③多孔膜是在铸膜液中加发孔剂,经过蒸发和凝胶分离而成的。
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反渗透的应用
反渗透技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化,此外被大量地用于纯水制备及生活用水处理,膜选择性透过设备价格,以及难于用其他方法分离地混合物。反渗透地工业应用包括:(1)海水和苦咸水脱盐制饮用水;(2)制备半导体工业、化学工业中所需的超纯水;(3)用于浓缩过程,包括:食品工业中果汁、糖、咖啡的浓缩;电镀和印染工业中废水的浓缩;奶品工业中生产干酪前牛奶的浓缩。
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