反滲透RO膜在電子、半導(dǎo)體、制藥等行業(yè)中，反滲透膜被廣泛用于制備高純度的水。這些行業(yè)對(duì)水質(zhì)的要求，反滲透膜能夠有效去除水中的離子、分子、有機(jī)膠體和細(xì)菌等，確保水質(zhì)滿足特定工藝需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球工業(yè)純水市場(chǎng)規(guī)模在2022年達(dá)到約120億美元，其中反滲透膜技術(shù)占據(jù)了主要份額。反滲透膜


膜元件的脫鹽率在其制造成形時(shí)就已確定，脫鹽率的高低取決于膜元件表面超薄脫鹽層的致密度，脫鹽層越致密脫鹽率越高，同時(shí)產(chǎn)水量越低。反滲透對(duì)不同物質(zhì)的脫鹽率主要由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和分子量決定，對(duì)離子及復(fù)雜單價(jià)離子的脫鹽率可以超過(guò)99%，對(duì)單價(jià)離子如：鈉離子、鉀離子、氯離子的脫鹽率稍低，但也可超過(guò)了98%（膜使用時(shí)間越長(zhǎng)，化學(xué)清洗次數(shù)越多，反滲透膜脫鹽率越低。）；對(duì)分子量大于100的有機(jī)物脫除率也可過(guò)到98%，但對(duì)分子量小于100的有機(jī)物脫除率較低。



脫鹽率是衡量反滲透膜性能的關(guān)鍵指標(biāo)，它表示反滲透膜從進(jìn)水中去除可溶性雜質(zhì)的百分比。透鹽率則是進(jìn)水中可溶性雜質(zhì)透過(guò)膜的百分比，計(jì)算公式為脫鹽率 = (1 - 產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量) × ，透鹽率 = - 脫鹽率。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，反滲透膜的脫鹽率額定值應(yīng)不小于95%，并且連續(xù)運(yùn)行1年后不低于額定值的95%。這一指標(biāo)對(duì)于海水淡化和苦咸水處理等應(yīng)用尤為重要，因?yàn)樗鼈冎苯雨P(guān)系到出水水質(zhì)是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。



聚酰胺包括脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。20世紀(jì)70年代應(yīng)用的主要是脂肪族聚酰胺，如尼龍—4、尼龍—6和尼龍—66膜；目前使用多的是芳香族聚酰胺膜。膜材料為芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺—酰肼以及一些含氮芳香聚合物。芳香族聚酰胺膜適應(yīng)的pH范圍可以寬到2~11，但對(duì)水中的游離氯很敏感。


工作原理 對(duì)透過(guò)的物質(zhì)具有選擇性的薄膜稱為半透膜，一般將只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)的薄膜稱之為理想半透膜。當(dāng)把相同體積的稀溶液(例如淡水)和濃溶液(例如鹽水)分別置于半透膜的兩側(cè)時(shí)，稀溶液中的溶劑將自然穿過(guò)半透膜而自發(fā)地向濃溶液一側(cè)流動(dòng)，這一現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，濃溶液側(cè)的液面會(huì)比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一個(gè)壓差，此壓差即為滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的固有性質(zhì)，即與濃溶液的種類、濃度和溫度有關(guān)而與半透膜的性質(zhì)無(wú)關(guān)。若在濃溶液一側(cè)施加一個(gè)大于滲透壓的壓力時(shí)，溶劑的流動(dòng)方向?qū)⑴c原來(lái)的滲透方向相反，開(kāi)始從濃溶液向稀溶液一側(cè)流動(dòng)，這一過(guò)程稱為反滲透。 反滲透是滲透的一種反向遷移運(yùn)動(dòng)，是一種在壓力驅(qū)動(dòng)下，借助于半透膜的選擇截留作用將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分開(kāi)的分離方法，它已廣泛應(yīng)用于各種液體的提純與濃縮，其中普遍的應(yīng)用實(shí)例便是在水處理工藝中，用反滲透技術(shù)將原水中的無(wú)機(jī)離子、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物及膠體等雜質(zhì)去除，以獲得的純凈水。


復(fù)合膜的特征是主要由以上兩種材料制成，它是以很薄的致密層和多孔支撐層復(fù)合而成。多孔支撐層又稱基膜，起增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的作用；致密層也稱表皮層，起脫鹽作用，故又稱脫鹽層。脫鹽層厚度一般為50nm，薄的為30nm。


復(fù)合膜很好地解決了上述問(wèn)題，它可以分別針對(duì)致密層和支持層的要求選擇脫鹽性能好的材料和機(jī)械強(qiáng)度高的材料。從而復(fù)合膜的致密層可以做得很薄，有利于降低拖動(dòng)壓力；同時(shí)消除了過(guò)渡區(qū)，抗壓密性能好。


基膜的材料以聚砜為普遍，其次為聚丙烯和聚丙烯腈。因?yàn)榫垌恳椎?，制膜?jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度好，抗壓密性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，，能抗生物降解。 為進(jìn)一步增強(qiáng)多孔支撐層的強(qiáng)度，常用聚酯無(wú)紡布。 脫鹽層的材料主要為芳香聚酰胺。此外還有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺與縮合尿素、糠醇與三羥乙基異氰酸酯、間苯二胺與均苯酰氯等。


回收率指反滲透膜系統(tǒng)中給水轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)水或透過(guò)液的百分比，它反映了系統(tǒng)對(duì)進(jìn)水利用的能力?；厥章实挠?jì)算公式為回收率 = (產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量) × 。不同規(guī)模的裝置對(duì)水回收率有不同的要求，例如產(chǎn)水量≤4 m3/h的裝置水回收率不小于30%，產(chǎn)水量>4～40 m3/h的裝置水回收率不小于50%，產(chǎn)水量>40 m3/h的裝置水回收率不小于70%。回收率的優(yōu)化可以提高水資源的利用效率，減少?gòu)U水排放。