反渗透是20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术,是依靠反渗透膜再压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。
要了解反渗透法除盐率高,先要了解“渗透”的概念。渗透是一种物理现象,当两种含有不同浓度盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。但如果再含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使水向相反方向渗透,而盐分剩下。因此,反渗透除盐远离,就是在有盐分的水中(如原水),施以必自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。
目前,反渗透膜如以其膜材料化学组成来分,主要有纤维素膜和非纤维素膜两大类。如按膜材料的物理结构来分,大致可分为非对称膜和复合膜等。
在纤维素膜中最广泛使用的是醋酸纤维素膜。该膜总厚度约为100μm,其表皮层的厚度约为0.25μm,表皮层中布满微孔,孔径约0.5~1.0nm,故可以滤除极细的粒子,而多孔支撑层中的孔径很大,约有几百nm,故该种不对称结构的膜又称为非对称膜。在反渗透操作中,醋酸纤维膜只有表皮层与高压原水接触才能达到预期的脱盐效果,决不能倒置。