1 反渗透脱盐的原理
在一定的温度下,用一张易透水而难透盐的半透膜将淡水和盐水隔开〔如图2-1(a)〕,淡水即透过半透膜向盐水方向移动,随着右室盐水侧液位升高,产生一定的压力,阻止左室淡水向盐水侧移动,*后达到平衡,如图2-1(b)所示。此时的平衡压力称为溶液的渗透压,这种现象称为渗透现象。若在右室盐水侧施加一个超过渗透压的外压〔如图2-1(c)〕,右室盐溶液中的水便透过半透膜向左室淡水中移动,使淡水从盐水中分离出来,此现象与渗透现象相反,称反渗透现象。
由此可知,反渗透脱盐的依据是①半透膜的选择透过性,即有选择地让水透过而不允许盐透过;②盐水室的外加压力大于盐水室与淡水室的渗透压力,提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。一些溶液的典型渗透压力见表3-1。
表3-1 一些溶液的典型渗透压(25℃)
化合物 | 浓度/(mg/L) | 渗透压/kPa | 化合物 | 浓度/(mg/L) | 渗透压/kPa |
NaCl | 35000 | 2742.2 | CaCl2 | 1000 | 57.19 |
NaCl | 1000 | 78.55 | 蔗糖 | 1000 | 7.23 |
NaHCO3 | 1000 | 88.2 | 葡萄糖 | 1000 | 13.78 |
Na2SO4 | 1000 | 41.34 | 海水 | 32000 | 2400 |
MgSO4 | 1000 | 24.80 | 苦咸水 | 2~5000 | 105~280 |
MgCl2 | 1000 | 66.83 |
上述用于隔离淡水与盐水的半透膜称为反渗透膜。反渗透膜多用高分子材料制成,目前,用于火电厂的反渗透膜多为芳香聚酰胺复合材料制成。
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