反渗透膜的制备技术

反渗透膜的制备技术 反渗透是利用反渗透膜只透过溶剂而截留离子或小分子物质的选择透过性，以膜两侧的静压差为推动力，实现对混合物分离的膜过程。 在一定温度下，用一个只能使溶剂透过而不能使溶质透过的半透膜把稀溶液与浓溶液隔开，由于浓溶液中水的化学势小于稀溶液中水的化学势，水就会自发地通过半透膜从稀溶液进入到浓溶液中，使浓溶液液面上升，直到浓溶液液面升到一定高度后达到平衡状态。这种现象称为渗透(osmosis)或正渗透。如图1所示，半透膜两侧液面高度差所产生的压差称为浓溶液和稀溶液的渗透压差Δπ,如果稀溶液的浓度为零，渗透压差即为（浓）溶液的渗透压π；如果在浓溶液上方施加压力ΔP，如果ΔP大于Δπ，则浓溶液中的水便会透过半透膜向稀溶液方向流动，这一与渗透相反的过程称为反渗透(reverse osmosis,RO) [1]。 （a） 渗透 （b）反渗透 图1 渗透与反渗透 由于反渗透膜的截留尺寸为0.1-1nm左右，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率达97～98%），系统具有水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作方便等优点 ，其 已 广 泛 应 用在苦 咸 水脱 盐、海 水淡 化、废 水处 理 、纯 水制备、食 品 和医 药 等方面，被 称为“ 2l世 纪 的水净 化技术”。[2] 1． 1 反渗透复 合膜发展 概 括 人 类发现渗透现象至 今 已 有260多 年 历 史 。1748年 ，法 国 的Abble Nollet发现水能自发地扩 散 进入装 有酒 精 溶液的猪 膀 胱 内 ，并 首 创 osmosis一词 用来 描 述水通过半透膜的现象，成 为第 一例 有记 载 的描 述 膜分离的试 验 。在接 下来 的100多 年 里 ，渗透作用引 起 了 科 学家 们 极 大的兴 趣 。最 初 实验 用膜都 是动物或植 物膜，直到1864年 ，Traube才 成 功 研 制了 人 类历 史 上第 一张 人 造 膜— 亚 铁 氰 化铜 膜。该膜对稀电 解质溶液表 现出 显 著 的选择通过性，尤 其 渗透压现象引 起 了 极 大的关注 。Preffer用这种膜以蔗 糖 和其 他 溶液进行 实验 ，把渗透压和温度及 溶液浓度联 系起 来 ，给 出 了 计 算 渗透压的关 联 式 。1887年 Van't Hoot依 据 Preffer的结 论建 立 了 完 整 的 稀 溶 液 的 理 论 ， 其 后 J． W． Gills提 供 了 认 识 渗 透 压 及 它 与 其 他 热力...