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作者：匿名 来源：可林维尔 日期：2009-12-2 点击：340
反渗透知识概论
一、概述：
反渗透是利用膜技术对水中杂质进行分离纯化的一门科学。膜分离技术是一门新兴的高科学技术。虽然膜分离现象在自然界，尤其是在生物界普遍存在，而且早在250多年前就有人进行了揭示，但是长期以来并未受到人们应有的重视。直到20世纪30年代，由于过滤生物和其他微小颗粒的需要，德国建立了世界上首座生产微滤膜的工厂。50年代，由于发展原子能工业的需要，离子交换膜应运而生，并在此基础上发展了电渗析工业。到了60年代初，由于海水淡化的需要，人们用一种新的方法——相转化膜法成功地制备了世界上第一张实用的反渗透膜，这一重大突破震动了整个世界，使膜分离技术终于受到了全世界的广泛关注，各种新型膜材料、膜工艺、膜装置、膜过程和应用技术不断涌现，膜分离技术从此走上了飞速发展的新阶段。继电渗析和反渗透之后，超滤、纳滤、渗析、气体分离、渗透汽化、液膜等多种膜过程和膜技术相继工业化，并迅速在各个领域得到广泛应用；微滤工业也进入了一个新的发展阶段；膜分离技术和传统分离技术整合，有衍生出诸如膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜色谱、膜亲和、膜反应器和膜控制释放等许多新型膜过程和膜技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤以及过程简单、易于自动化控制等特性，因此，目前已广泛应用于水处理、电子、食品、环保、化工、冶金、医药、生物、能源、石油、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。据初步统计，2001年全世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美元，成套设备和膜工程的市场则已达到数百亿美元，而且每年还在以10%~20%的幅度递增，显示出这一新兴产业的广阔前景。
我国对膜分离技术的研究始于20世纪60年代中的“海水淡化大会”，后经“七五”、“八五”和“九五”期间的科技攻关，取得了令人瞩目的成绩，一大批科技成果已经或正在实现产业化。1996年中国膜工业协会的成立，标志着我国的膜工业组织体系更加完善，行业发展日益规范。2001年初国家计委又拨款建立“高科技产业化专项基金”，对日产万吨淡水的反渗透海水淡化示范项目、日产万吨淡水的反渗透苦咸水处理示范项目、年产百万平方米膜的中空纤维超滤膜生产线等12个膜产业化专项给予资助，进一步加快了我国膜分离技术的产业化过程。当然，与世界主要膜产品生产国相比，我国的膜产业还比较弱小，膜品种少、生产规模小、质量不稳定，装置和应用技术还比较落后，尤其是在反渗透、纳滤和人工脏器等方面，几乎被进口产品所垄断。但是，我国的微滤、超滤和电渗析产品已形成了自己的特色，不仅牢牢地占据着中、低档产品的国内市场，而且还打开了国外市场。我国膜分离技术的研究工作也十分活跃，研究范围非常广泛，几乎涵盖了当今世界上正在开展的所有前沿课题，有不少研究工作达到了国际先进水平。目前我国有中、小膜企业200多个，与膜技术应用相关的单位近万家，科研单位上百家，并有100多所大学设置了膜专业的研究生课程。一些国际著名膜生产商在中国开设了办事处或有了销售代理商，一些企业还建立了膜产品生产厂。中外企业和科研机构在膜领域的合作也不断扩大。这些都对膜分离技术的交流、应用和推广提出了新的要求。本文以入门讲座的形式，提示现在对反渗透膜知识，还处在零状态的人们，迎头赶上科技发展，创造一个新的业务空间。
二、反渗透膜分离技术的基本原理和特点：
在相同的外压下，当溶液与纯溶剂为半透膜隔开时，纯溶剂会通过半透膜使溶液变淡的现象为渗透。这时溶剂分子在单位时间内进入溶液内的数目要比溶液内的溶剂分子在同一时间内通过半透膜进入纯溶液剂内的数目多。表面上看来，溶剂通过半透膜渗透到溶液中，使得溶液体积增大，浓度变稀，当单位时间内溶剂分子从相反的方向穿过半透膜的数目彼此相等，即达到渗透平衡。渗透必须通过一种膜来进行，这种膜只能允许溶剂分子通过，而不允许溶质的分子通过，因此称之为半透膜。
当半透膜隔开溶液与纯溶剂时，加在原溶液上使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称之为渗透压，通常溶液愈浓，溶液的渗透压愈大。如果加在溶液上的压力超过了渗透压，则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，这个过程叫做反渗透。反渗透膜分离技术就是利用反渗透原理进行分离的方法。
反渗透膜分离技术的特点如下。
a. 在常温不发生变化的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与相变化的分离方法相比，参耗较低。
b. 杂质去除范围广，不仅可以去除溶解的无机盐类，而且还可以去除各类有机物杂质。
c. 较高的除盐率和水的回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。
d. 由于只是利用压力作为膜分离的推动力，因此分离装置简单，容易操作、自控和维修。
e. 由于反渗透装置要在高压下运转，因此必须配备高压泵和耐高压的管路。
f. 反渗透装置要求进水要达到一定的指标才能正常运行，因此源水在进反渗透膜之前要采用一定的预处理措施。为了延长膜的使用寿命，还要定期对膜进行清洗，以清除污垢。
为了方便直观的了解反渗透装置在制纯水，超纯水工艺过程的位置，下面以示意图的方式进行介绍（注RO装置即为反渗透装置，图形 ）。
结束语：以上按行业、按水源分别介绍了反渗透及膜技术在各个领域的使用情况，其目的有二，一是想通过我们的介绍，给初学入门者以抛砖引玉的作用，通过我们的提示联想到自己的关系单位能否拓展这项业务的可能性。千万不要不顺着我们介绍的这棵“滕”去摸不该摸的“瓜”。二是，我们公司的专业是提供反渗透装置的缓蚀阻垢、杀菌灭藻以及对被污染膜的清洗业务，对专业的技术解答，是促进对反渗透膜维护与保养提供了一个清晰地了解。至于反渗透装置之外的纯水、超纯水工艺流程的技术解答，由于不属本公司的专业范围，不敢班门弄斧，但可协同解决问题。在反渗透专用阻垢剂的历史方面，过去是美国的191和英国的260独霸中国市场，我公司通过技术转让的形式，拿到专利，所以，从产品的质量方面是可以绝对放心的。
祝各位合作朋友、同仁通过我们的合作取得更加辉煌的成果。
北京可林维尔化工有限公司技术部
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