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〖技术资料〗RO反渗透的工作原理

2009-05-10 22:29:43
  • RO反渗透的由来

    RO:英文Reverse  Osmosis的缩写,反渗透、逆渗透的意思。
反渗透现象是1748年法国Abble Nellet发现的,1950年由美国人Hassler提出反渗透设想。但,直至1960年美国科学家Loeb和DR.S.Sourirajan用CA研制成功第一张高分离效率和高透水量的反渗透膜后,反渗透膜分离才变为现实。 
    据说,反渗透现象1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,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薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后逆渗透法(REVERSE OSMOSIS简称R.O)的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府项目支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合Dr.S.Sourirajan博士着手研究逆渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于航天员使用,使太空般不用运载大量的饮用水升空,直到1960年后投入研究工作的学者、专家越来越多,使之参与量更加精进,从面解决了人类饮用水的难题。难怪Fritsh博士说:研究发明逆渗透膜等于是对人类的一大贡献,甚至于获得诺贝尔奖亦当之无愧。

  • RO反渗透原理

1. 渗透及渗透压
  渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。如右图所示,如果用一个只有水分子才能透过的薄膜将一个水池隔断成两部分,在隔膜两边分别注入纯水和盐水到同一高度。过一段时间就可以发现纯水液面降低了,而盐水的液面升高了。我们把水分子透过这个隔膜迁移到盐水中的现象叫做渗透现象。盐水液面升高不是无止境的,到了一定高度就会达到一个平衡点。这时隔膜两端液面差所代表的压力被称为渗透压。渗透压的大小与盐水的浓度直接相关。
2. 反渗透现象和反渗透净水技术
  在以上装置达到平衡后,如果在盐水端液面上施加一定压力,此时,水分子就会由盐水端向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。 如果将盐水加入以上设施的一端,并在该端施加超过该盐水渗透压的压力,我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。
反渗透的基本工作原理:运用特制的增压水泵,将原水加至一定的压力,使原水在压力的作用下渗透过孔径只有0.0001um的反渗透膜;

  反渗透设施生产纯水的关键有两个,一是一个有选择性的膜,我们称之为半透膜,二是一定的压力。 简单地说,反渗透半透膜上有众多的孔,这些孔的大小与水分子的大小相当,由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多,因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。 在水中众多种杂质中,溶解性盐类是最难清除的.因此,经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果.反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.7%。

    反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力下,借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离,从而达到纯净水的目的。反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的。它的孔径为0.1纳米-1纳米,即一百亿分之一米(相当于大肠杆菌大小的千分之一,病毒的百分之一)

  • 在水处理方面使用反渗透技术在全世界的公认度:

  1、Harvard美国哈佛大学医学院检验合格。
  2、美国国家卫生试验所检验标准。
     National Sanitation Foundation Testing Laboratory Seal
  3、美国LOMA LINDA大学医学院检验合格。
  4、美国加州ORANGE COUNTY自来水管理局奖赏。
  5、Dr.T.C.McDANIEL美国医学学会推荐。
  6、Wcts检验合格。
  7、CCEL检验超标准。
  8、NASA美国太空总署采用航天飞机装备。
  9、Coca cola(可口可乐)公司采用。
  10、美国海军采用使海水变淡水。
  中国建设部指出:反渗透技术在未来20年内将是最有效、最关键的水处理方式。这就是说纯水机的诞生无疑是饮用水市场发展的必然规律。

经典案例介绍

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