反滲透過程是滲透過程的逆過程,采用半透膜的壓力分離過程。半透膜是只允許溶劑通過而不允許溶質通過的膜。當兩種不同濃度的溶液分別位于半透膜的兩側,低濃度側的溶劑(水)將向高濃度側滲透,高濃度側溶液上升,達到一定高度時,滲清凈衡,這種現象稱為滲透。當滲透平衡時,溶液兩側的靜壓差稱為滲透壓。如果在高濃度側施加大于靜壓差的壓力,將會發生滲透過程的反過程,即高濃度側的溶劑向低濃度側溶液滲透,這一過程稱為反滲透。
反滲透過程的示意圖如下:
圖3-6 反滲透過程示意圖
反滲透不是自發進行的,為了進行反滲透過程,就必須在高濃度側加壓,只有在工作壓力大于溶液的滲透壓時,水才能通過膜從鹽水中分離出來。反滲透主要是將溶劑和溶劑中離子范圍的溶質分開,只允許水、溶劑通過,可脫除水中絕大部分的懸浮物、膠體、有機物及鹽份。
反滲透膜截留下的有機物、膠體和無機鹽進入濃水側繼續處理,不會給環境造成污染。另外反滲透膜根據水質情況運行2-12個月后需進行一次化學清洗,以保證膜的透水量。
反滲透法制取除鹽水是一個物理過程,所以比離子交換法環保。同時處理過程簡單,易操作,自動程度化高,人工干預量小,同時系統的管理與維護簡單。
與其他脫鹽技術相比,膜分離過程主要特點如下:
1)不發生相變;
2)由于只用壓力作為反滲透分離的推動力,因此反滲透裝置操作簡單,便于自控和維修;
3)運行過程中消耗很少的有機化學藥劑(阻垢劑、殺菌劑)和無機化學藥劑(酸、堿),除濃鹽水和極少量的清洗廢水外不產生其它的廢液,并且濃鹽水和清洗廢水含有的污染物質濃度很低,滿足環保的要求;
4)系統模塊化設計,占地面積少;
5)操作簡單,勞動強度低。