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正滲透

鎖定
正滲透是一種自然現象,但同樣也是近年來發展起來的一種濃度驅動的新型膜分離技術,它是依靠選擇性滲透膜兩側的滲透壓差為驅動力自發實現水傳遞的膜分離過程,是世界膜分離領域研究的熱點之一。
中文名
正滲透
外文名
Forward osmosis, FO
別    名
低壓滲透
應用於
水處理;海水淡化等

目錄

正滲透簡介

正滲透是指水從較高水化學勢(或較低滲透壓)側區域通過選擇透過性膜流向較低水化學勢(或較高滲透壓)—側區域的過程。在具有選擇透過性膜的兩側分別放置兩種具有不同滲透壓的溶液,一種為具有較低滲透壓的原料液(Feed solution),另一種為具有較高滲透壓的驅動溶液(Draw solution),正滲透正是應用了膜兩側溶液的滲透壓差作為驅動力,才使得水能自發地從原料液一側透過選擇透過性膜到達驅動液—側。當對滲透壓高的一側溶液施加一個小於滲透壓差(aTr)的外加壓力(△P)時,水仍然會從原料液壓~側流向驅動液—側,這種過程叫做壓力阻尼滲透(Pressure-retarded osmosis,PRO)。壓力阻尼滲透的驅動力仍然是滲透壓,因此它也是一種正滲透過程。

正滲透前景

相對於壓力驅動的膜分離過程如微濾超濾反滲透技術,這一技術從過程本質上講具有許多獨特的優點,如低壓甚至無壓操作,因而能耗較低;對許多污染物幾乎完全截留,分離效果好;低膜污染特徵;膜過程和設備簡單等。在許多領域,特別是在海水淡化、飲用水處理和廢水處理中表現出很好的應用前景。
作為一種新型的技術,近年來,以美國、以色列和新加坡為代表的國家投入大量資金進行研究,並且取得了階段性成果。而國內的研究剛剛起步,還未見相關的應用報道。雖然國內近兩年開始有文章介紹這一技術,但是都不夠系統或準確。針對以上情況,本文就正滲透膜技術在水處理中的應用進展作以綜述。

正滲透核心

如果要實現正滲透技術淡化海水或者淨化水質的話,其中有兩個核心。
一、相關的正滲透膜技術,二、便是驅動溶液的配製。
不同於反滲透膜技術需要高壓和相關膜技術,正滲透技術對於驅動溶液的高效性、低能耗性、可重複利用性十分依賴。
常常在使用過程中將碳酸氫銨/氨水混合成驅動溶液,將“低”濃度的海水“吸”過來。而正滲透膜起到一個選擇性通過的作用,然後再將被稀釋過的溶液適度的加熱分解成氨氣二氧化碳,剩下的就是乾淨的水了。如此循環下去從而得到純度較高的水。這個過程比多級閃蒸節省了85%的能量。