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


反滲透裝置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、能耗低，在常溫下操作，易于工業(yè)化生產(chǎn)。80年代發(fā)明的復(fù)合膜，由超薄反滲透膜、多孔支撐層、織物增強(qiáng)自疊加而成，透水量，除鹽率高達(dá)99%，是理想的反滲透膜。反滲透膜在分離小分子有機(jī)化合物時(shí)也特別有效，因此對(duì)有機(jī)化工、釀造工業(yè)、三廢處理等領(lǐng)域也得到了很好的應(yīng)用。



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。



由單一材料制成的非對(duì)稱膜有下列不足之處： 1、致密層和支持層之間存在被壓密的過(guò)渡層。 2、表皮層厚度薄極限為100nm，很難通過(guò)減小膜厚度降低推動(dòng)壓力。 3、脫鹽率與透水速度相互制約，因?yàn)橥N材料很難兼具脫鹽和支撐兩者均優(yōu)。


由于RO系統(tǒng)出現(xiàn)污垢而需要清洗的頻率隨地點(diǎn)的不同而不同，一般習(xí)慣上可接受的清洗頻率是3~12個(gè)月一次。如果每個(gè)月你不得不清洗一次以上，你就應(yīng)該改善RO的預(yù)處理系統(tǒng)，調(diào)整RO系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，如果每1~3個(gè)月需要清洗一次，則需要在提高當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行水平上做工作，但是否需要改進(jìn)預(yù)處理系統(tǒng)較難判斷。


影響因素 1、　進(jìn)水壓力對(duì)反滲透膜的影響 進(jìn)水壓力本身并不會(huì)影響鹽透過(guò)量，但是進(jìn)水壓力升高使得驅(qū)動(dòng)反滲透的凈壓力升高，使得產(chǎn)水量加大，同時(shí)鹽透過(guò)量幾乎不變，增加的產(chǎn)水量稀釋了透過(guò)膜的鹽分，降低了透鹽率，提高脫鹽率。當(dāng)進(jìn)水壓力超過(guò)一定值時(shí)，由于過(guò)高的回收率，加大了濃差極化，又會(huì)導(dǎo)致鹽透過(guò)量增加，抵消了增加的產(chǎn)水量，使得脫鹽率不再增加。 2、　進(jìn)水溫度對(duì)反滲透膜的影響 反滲透膜產(chǎn)水電導(dǎo)對(duì)進(jìn)水水溫的變化十分敏感，隨著水溫的增加水對(duì)通量也線性的增加，進(jìn)水水溫每升高1℃，產(chǎn)水量就增加2.5%-3.0%;(以25℃為標(biāo)準(zhǔn)) 3、　進(jìn)水PH值對(duì)反滲透膜的影響 進(jìn)水PH值對(duì)產(chǎn)水量幾乎沒有影響，而對(duì)脫鹽率有較大影響。PH值在7.5-8.5之間，脫鹽率達(dá)到高。 4、　進(jìn)水鹽濃度對(duì)反滲透膜的影響 滲透壓是水中所含鹽分或有機(jī)物濃度的函數(shù)，進(jìn)水含鹽量越高，濃度差也越大，透鹽率上升，從而導(dǎo)致脫鹽率下降。


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。


反滲透過(guò)程中的傳質(zhì)機(jī)理主要包括以下幾種模型： - 溶解-擴(kuò)散模型：該模型認(rèn)為溶質(zhì)和溶劑都能溶于非多孔膜表面層內(nèi)，并在化學(xué)勢(shì)推動(dòng)下擴(kuò)散通過(guò)膜。這一模型強(qiáng)調(diào)了膜材料的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)對(duì)分離效果的影響。 - 吸附-毛細(xì)孔流模型：該模型基于膜對(duì)水的吸附，形成一層純水層，在外壓作用下通過(guò)膜表面的毛細(xì)孔流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分離。 - 氫鍵理論：該理論解釋了水分子與膜材料（如醋酸纖維素）之間的氫鍵作用，以及在壓力作用下水分子如何通過(guò)膜的多孔層流出。