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反渗透膜在实际中的应用
浏览次数:220发布时间:2018-12-24 16:09:22 文章来源:

反渗透(Reverse Osmosis)又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透压力,即反渗透法,达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。


反渗透的基本工作原理是:运用特制的高压水泵,将原水加至6-9公斤压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001微米的反渗透膜。化学离子和细菌、真菌、病毒体不能通过,随废水排出,只允许体积小于0.0001微米的水分子和氧分子通过。该原理在不改变水的性状与氧溶量的前提下,达到了水的净化。

反渗透净水器中的核心部件,反渗透膜(RO膜)是近代仿生学的一个杰出案例,最初的研发耗费了美国政府31.6亿美元。

二、反渗透原理的由来

1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观察海鸥时发现,海鸥在掠过海面时会啜起一大口海水,在几秒钟的间隔后,吐出一小口的海水。

他感到十分的困惑,因为陆生由肺呼吸的动物是绝对无法饮用含盐量很高的海水的。后经过对海鸥的解剖发现,海鸥并没有直接把海水喝下,而是把海水存在喉管里,海鸥喉管的结构是由一层层的粘膜组织构成的,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过粘膜转化为淡水,海鸥把经过粘膜组织过滤的淡水吸收到身体内部,然后把剩下的高浓度海水再吐出来,海鸥之所以能喝海水的奥秘就在这里。这也就是反渗透法的基本理论架构。


1953年由佛罗里达大学将此原理应用于海水淡化去除盐份设备。美国联邦投入四亿美元(约合现在31.6亿美元)经费,资助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.SidneyLode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,最终RO反渗透膜研制成功。直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进。

三、RO反渗透技术的运用

该技术最初被运用在了航天技术中,航天飞机在太空飞行,由于载重有限,不可能携带太多的饮用水,只能将人体排泄的尿液进行二次回收和循环利用。

所以现在大家都知道了,宇航员在太空喝的水其实是自己的尿液通过处理而得到的。

这就是最早的RO反渗透技术的应用!宇航员的尿液通过反渗透净化过滤技术达到可直饮标准,与现在市场上的RO净水器(纯水机)采用的是同样的技术。

航海也是最早采用反渗透技术的领域之一。海水中含有太多盐分,其TDS值能够达到35000左右,根本无法直接饮用。只能通过反渗透技术进行净化过滤。

目前美国人80%的饮水都是反渗透技术制造,在美国人们把RO反渗透形象的比喻为“体外肾脏”。

我国在90年代初开始引进反渗透技术,装备潜艇和军舰。92年中直机关在中南海建立了一座反渗透水厂,专为外宾和国家领导人供应饮水。