反渗透膜分离技术及应用浅谈

反渗透膜分离技术及应用浅谈

摘要：作为一种新型高效、精密分离技术，反渗透膜分离技术已成为工农业生产、国防、科技和人民日常生活中不可缺少的分离方法，并越来越广泛地应用于

化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域。该技术

对推动社会经济发展，构建资源节约型社会，环境保护乃至构建生态文明均具有

重要的战略意义。本文着重介绍了反渗透膜分离技术及其在工业领域的广泛运用。

关键词：反渗透；技术；应用；效益

随着工农业发展要求、社会发展要求、环境保护意识和标准的提高，膜分离

作为一项新的高科技环保技术已经越来越受到有关部门的重视。膜分离过程作为

一门新型的分离、浓缩、提纯技术，是以外界能量为动力，凭借各组分在膜中传

质的选择性差异，对多组分流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方法，它是

一大类技术的总称，常规的和液体处理有关的膜技术主要包括微滤（MF）、超滤UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）以及电渗析（ED）等。这些膜分离技术均是

利用特殊制造的多孔材料，选择性地分离水和水中的杂质，以达到人们特定的目的。本文重点对反渗透（RO）技术及其应用进行研究分析。

1、膜的定义

膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。

膜分离是利用一张特殊制造的、具有选择透过性能的膜，在外力推动下对混合物

进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方法。这种膜具有使有的物质通过，有的

物质不能通过的特性。膜本身可以是固相、液相或者气相。至于究竟什么是膜，

至今没有一个完整、精确的定义。广义的定义是，自然界中经常存在着这样的物

质体系，即在一种流体相内或者两种流体相之间，有一薄层凝聚相物质把流体相

分隔成两部分，这一薄层物质就是所谓的“膜”。膜本省可以是均匀的一相，也可

以是由两相以上的凝聚态物质所构成的复合体，可以是对称型的或者非对称型的。不论膜本身薄到何种程度，它都必须有两个界面，并由这两个界面分别与被其分

隔于两侧的流体相物质相接触。

2、膜分离的基本原理

分离膜具有选择透过性，所以它可以使有的混合物质通过，有的截留。它与

传统过滤的不同在于，分离膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物

理过程，不需发生相的变化和添加助剂。但是，不同的膜分离过程，他们使物质

截留、通过的原理有的类似，有的则完全不一样。总的来说，分离膜之所以能使

混在一起的物质分开，不外乎两种手段，即根据混合物物理性质的不同或者根据

混合物的化学性质不同。

3、膜分离的过程及特点

把膜制成适合使用的构型，与驱动设备（压力泵、或电场、或加热器、或真

空泵）、阀门、仪表和管道等联成设备，在一定的工艺条件下操作，就可以来分

离水溶液或混合气体。透过膜的组分被称为透过流分，这种分离技术就被称为膜

分离技术。物质选择透过膜的推动力可分为两类：一是借助外界能量，物质发生

由低位向高位的流动；二是化学位差为推动力，物质发生由高位向低位的流动。

作为一种新型高科技技术，膜分离具有高效；能耗低；工作温度在常温附近、设

备操作简单；维护方便，运行稳定；规模和处理能力范围很大；设备体积小；占

地少等特点，因而也使其越来越受到关注，在市场中的占比也逐年在提高，应用

范围也越来越广。

4、常规膜分离方法

膜分离方法是以天然或人工合成的高分子薄膜，以外界的能量或化学位差为

推动力，对双组份或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。

目前常规的膜分离方法主要包括：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。另外

还有控制释放、生物膜法、膜传感器、膜法气体分离、液膜分离法、膜电解等。

本文重点对反渗透（RO）技术及其应用进行研究分析。

5、反渗透膜在废水处理方面的应用

反渗透是目前最微细的过滤技术。反渗透膜可阻挡所有溶解的无机分子以及

任何相对分子质量大于100的有机物，而水分子可通过薄膜成为纯水。其对水中

二价离子的脱除率最高可达99.5%，对一价离子的脱除率也在95%以上。海德能

的反渗透膜广泛应用于太空水、纯净水、超纯水的制备；酒类制造及饮料生产用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺中水的浓缩、分离、提纯及纯

水制备；锅炉补给水的除盐和软化；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行

业用水、中水及工业废水的回用。

电镀废水毒性大，量小但面广。传统处理方法往往会造成二次污染，是城市

危害最严重的污染源之一。反渗透法在20世纪70年代初首先被引入处理电镀含

镍废水，取得了完全成功，并被迅速推广应用。随后，相继用于处理含铬、镀铜、镀锌、镀隔废水及混合电镀废水，并在不同程度上获得推广应用。如今，该技术

已相对成熟，并已广泛应用于电镀企业，如玉环市大麦屿街道辖区内的电镀企业

按照有关要求，均已安装废水反渗透深度处理装置，该装置的成功运用，对企业

的中水回用和减排工作发挥了决定性的作用，产生了巨大的社会效益和环境效益。

含油废水是一种量大面广的工业废水，若直接排入水体，会在水体表层产生

油膜阻碍氧气溶入水中从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭，严重污染生态

环境。采用反渗透法处理含油废水，无需破乳，直接实现油水分离、工艺流程简单，处理效果好，但处理量较小，不太适于大规模废水处理，而且过滤器容易堵塞。

6、结论

与传统的处理技术相比，由于反渗透膜分离技术具有操作方便，设备简单，

节能，分离效率高等优点，它在现代社会经济发展和人民日常生活中扮演着越来

越重要的角色。该技术已广泛应用于化工、电子、轻纺、医药、印染、发电、造纸、农业、食品、冶金、海水淡化、污水处理等各行业。该技术的运用，一定程

度上推动了当前“五水共治”工作的发展，有效解决了一系列环保难题，实现了资

源的回收利用，实现了中水回用，实现了减排。总之，反渗透膜膜分离技术的广

泛运用，很好地实现了经济效益、社会效益和环境效益。

参考文献：

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