反渗透法可以有效的清除溶解於水中的无机物,**物,细菌,热原及其它颗粒等,是透析用水之处理中重要的一环。要了解'反渗透'原理之前,纯水设备安装,要先解释'渗透(osmosis)的观念。所谓渗透是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液,其中溶质不能透过半透膜,则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方,直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前,可以在浓度较高的一方逐渐施加压力,净水处理工程,则前述之水分子移动状态会暂时停止,此时所需的压力叫作 '渗透压 (osmotic pressure)',如果施加的力量大於渗透压时,则水份的移动会反方向而行,也就是从高浓度的一侧流向低浓度的一侧,纯水设备,这种现象就叫作'反渗透'。反渗透的纯化效果可以达到离子的层面,对於单价离子(monovalent ions)的排除率(rejection rate)可达90%-98%,而双价离子(divalent ions)可达95%-99%左右(可以防止分子量大於200道尔敦的物质通过)。
反渗透水处理常用的半透膜材质有纤维质膜(cellulosic),芳香族聚酝胺类(aromatic polyamides),polyimide或polyfuranes等,至於它的结构形状有螺旋型(spiral wound),空心纤维型(hollow fiber)及管状型(tubular)等。至於这些材质中纤维素膜的优点是耐氯性高,但在碱性的条件下(pH ≥8.0)或细菌存在的状况下,使用寿命会缩短。polyamide的缺点是对氯及氯氨之耐受性差。
如果反渗透前没有作好前置处理则渗透膜上容易有污物堆积,例如钙,镁,铁等离子,造成反渗透功能的下降;有些膜(如polyamide)容易被氯与氯氨所破坏,因此在反渗透膜之前要有活性碳及软化器等前置处理。反渗透虽然价钱较高,因为一般反渗透膜的孔径约在l0A以下,它可以排除细菌,纯水设备维护,病毒及热原甚至各种溶解性离子等,所以在准备血液透析析释用水好准备这一道步骤。
反渗透系统的调试工作显得尤为重要。我们可以从以下几个方面来掌握:
运行条件
运行前准备
试车运行
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜正向渗透进入一种**强吸水的吸附剂或盐浓度甚至**过海水的溶液或固态物,不需要外界加压,但溶液里的特殊盐分'提取液'很容易蒸发,不需要加太多的热(加热能与反渗透加压的能量比?)。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
海水淡化技术:非加压吸附渗透海水淡化法(CN92110710.2)1992年:上个世纪90年代邓宇的发明,《美国化学文摘》收录。
另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进:纳米薄膜一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的碳纳米管薄膜与单纯由单壁碳纳米管或多壁碳纳米管组成的碳纳米管相比,强度-重量比、弹性模量-重量比和刚度分别提高了1.6倍、1.4倍和2.4倍。蛋白质膜薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。