反滲透

　　在壓力差的作用下，借助半透膜截留溶液中溶質的一種膜分離。在膜的高壓和低壓兩側，分別獲得濃液和淡液。由於施加的壓力要高於溶液的滲透壓，在分離過程中溶劑流向與滲透相反，故名“反滲透”。反滲透法可用於分離各種溶液中的無機或有機溶質，但在水處理中應用最廣。所分離的溶質的粒度以3～20埃為最適宜。

　　機理　反滲透膜的半透性機理尚在發展中，其中優先吸著-毛管流理論認為，分離作用是由溶液接觸的膜膜表面的化學特性和膜面上有大小適當的微孔(臨界孔徑)兩個因素決定的。對水來說，由於膜表面的化學特性使它對水優先吸著（即對溶質優先排斥）的結果，在膜面上形成一個純水層，臨界孔徑的大小為純水層厚度的兩倍。在壓力差的作用下，純水即不斷地穿過膜的毛細孔流過半透膜（圖1）。臨界孔徑使膜-水系統具有最大的溶質分離率和最大的水滲透率。

　　反滲透膜　隻允許溶劑而不允許溶質通過的不對稱半透膜。水處理所用半透膜要求隻能通過水分子，但實際並不能完全排斥水中的少量離子或小分子透過。

　　運行時，膜的水通量同操作壓力(膜兩側的壓力差)與溶液的滲透壓之差成正比，比值稱水滲透系數；膜的鹽透過率同膜兩側的溶液濃度差成正比，比值稱鹽滲透系數。膜的水滲透系數要高，鹽滲透系數要低，同時性能要穩定。操作壓力有壓實膜體，導致水滲透系數降低和鹽滲透系數提高，從而影響膜的壽命的傾向。此外，溶液的溫度和pH值也影響膜的性能和壽命。反滲透的成本主要決定於膜的壽命。

　　膜組件　用反滲透膜制成的單元裝置稱膜組件。當前常用的膜組件有板式、管式、卷式（圖2）和空心纖維式等。其類型和特性見表。

反滲透膜組件的類型和特性

　　水處理中的應用　當前主要用於海水、苦咸水的淡化以制取生活和工業用水。也可用於廢水處理中水的再生、有用物質回收和濃縮分離等。如電子工業超純水制備；冶金和化工廢水重金屬回收；食品工業廢水脫鹽濃縮；造紙、電鍍、照相印洗廢水的處理再用；核電站放射性廢水、醫療廢水和宇航廢水等特種廢水的處理再用。

　　近年來，世界上反滲透水處理廠的發展極快，據報道，1970年初日產水量還隻有4000米³，到1980年增長到近150萬米³。其中1979年沙特阿拉伯首都利雅得建造的反滲透處理廠最大，日產可飲用水22.5萬米³。