反渗透和超过滤法

[拼音]：fanshentou he chaoguolüfa

[外文]：reverse osmosis and ultrafiltration

反渗透法是以压力（一般操作压力为 20～100千克力／厘米²）为推动力，用半透膜使水溶液中的水和溶质分离的方法;超过滤法是以较低压力(一般操作压力低于10千克力／厘米²)为推动力，用孔径较大的半透膜（膜孔径为几十埃到几百埃）使水溶液中的大分子物质和水分离的方法，这两种方法都可用于处理工业废水。

反渗透法原理

用半透膜将溶液和溶剂隔开，由于溶剂侧的化学位高于溶液侧的化学位，溶剂会透过半透膜自动流向溶液侧，这种现象称为渗透。渗透进行到为溶液侧所产生的压头平衡为止，这一平衡压头叫做溶液的渗透压。如果在溶液侧施加大于渗透压的压力，溶液侧中的溶剂就会向溶剂侧作与自然渗透反向的流动，这种现象称为反渗透。理想的半透膜实际上是没有的，在反渗透过程中，透过膜的溶剂中多少会带一些溶质。反渗透法的溶剂透过率与超渗透压的压力增量成比例，所以在实际应用中适当提高操作压力，能提高膜的透水速度，但是压力过高，膜被压实，也会降低膜的透水速度。

超过滤法原理

用孔径较大的半透膜，在压差（一般在0.7～10千克力／厘米²）和紊流流动的情况下，溶液中的溶剂和电解质等能透过半渗透膜，而胶体、微粒和分子量较大的物质则被截留。这种方法的分离能力比微滤法高，因而称为超过滤。溶液中的大分子物质分散系的渗透压很小，所以超过滤法所需的操作压力较低。超过滤法的透水速度开始时随着操作压力提高而增加，但当大分子物质在膜表面积累形成凝胶层后，透水速度就与操作压力的变化无关，而同凝胶层的阻力大小成反比。

目前应用较广的半透膜是醋酸纤维素膜，其次为芳香聚酰胺膜，中国普遍应用前者。醋酸纤维素膜是一种不对称膜，由表面致密层和支撑层组成。表面致密层起脱盐作用，厚约0.2～1.0微米，占膜总厚度的0.2～1.0％；支撑层是多孔结构，起支撑表层的作用并便于透水。芳香聚酰胺膜也是一种不对称膜。成膜材料主要为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺- 酰肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外还有聚苯砜对苯二甲酰胺膜、聚苯并咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚砜膜、聚四氟乙烯接枝膜、无机的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。

应用

反渗透技术50年代开始用于海水和苦咸水的淡化，还用于硬水软化。反渗透技术同离子交换法结合可制取高纯水，在环境工程中可用于工业废水和生活污水的高级处理。

超过滤技术在60年代末大规模应用于处理和回收电泳漆。在环境工程中，可用于废水处理和从废水中回收原料，如从造纸废水中回收碱和木质素，从印染废水中回收染料等。

反渗透法和超过滤法具有设备简单、占地面积小、能耗少、无相变等特点。推广应用的关键是提高膜的性能和寿命，研制出适于各种不同用途的半透膜。对膜的透过机理和流体动力学方面的问题，也有待进一步研究。

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反渗透和超过滤法百科介绍

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