什么是反渗透？反渗透膜有那些应用？

一、反渗透的工作原理：
　　 反渗透技术是利用半透膜（R.O膜）以水压（或泵浦加压）使水由较高浓度的一方渗透到较低浓度的一方，利用孔径仅为1/10000um的R.O膜（相当于大肠杆菌大小的1/60000，病毒的1/3000），将现在社会工业污染物及重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部清除，导电率在10us/cm（25度）以下，溶解性总固体含量小于3mg/1；从而达到规定的理化指标及卫生标准，产生至清至纯的水，是人体及时补充水份的最佳选择。由于R.O逆渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切净水技术中最高的，纯净度几乎达到100%，所以人们称这种水为纯水。
二、选择吸附毛细流理论:
　　 该理论认为半透膜具有特异的选择吸附性能，她吸附水分子而排斥绝大多数溶质分子，所以在膜表面形成了一层纯粹由水分子组成的吸附层。通常认为，半透膜具有很小的孔隙，在压力（如浓差推动力或水压力）的作用下，吸附层中的水分子便透过孔隙，向膜的另一侧迁移，由此形成了渗透的毛细流运动。
该理论还认为，膜的透水性和对溶质的排斥性，主要和膜孔直径及纯水吸附层厚度的比值有关。设吸附层厚度为t,膜孔直径为d，比值为m=d/t,则当m越大时，透水性越大而对溶质的排斥性越小；反之，当m越小时，透水性越小,而对溶质的排斥性越大。通常认为，d=2t为临界状态，此时的排斥性和透水性都大，最适于水与溶质分离，这是的孔径称为临界孔径。临界孔径时，能同时获得大的透水性和对溶质的排斥性的原因，作如下解释，膜表面纯水吸附层的厚度为t,意味着膜对溶质的有效排斥范围为t。当膜孔小于2t时，整个膜孔面积都处于范围之内，因此溶质的透过率等于零；但由于膜孔太小，水的透过率也不大。当d=2t时，孔周膜质的排斥范围正好交汇于孔心，溶质透过率也仍等于零，但由于膜孔较前为大，透水率也随之增大。当d〉2t时，孔周膜质的排斥力达不到孔心，在孔心附近出现无排斥区域。比值m越达，无排斥区域面积越大。无排斥区域是溶质透过膜孔的通道；通道越大，溶质的透过率也越大。所以，当d〉2t后，虽然透水性良好，但对溶质的截留率会大大降低。
三、反渗透技术特点
　　 反渗透膜分离技术是利用反渗透膜原理进行分离的，具体特点如下：
1、在常温不发生相变的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩，并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。
2、反渗透膜分离技术杂质去除范围广。
3、较高的脱盐率和水回用率，可截留粒径几个纳米以上的溶质。
4、利用低压作为膜分离动力，因此分离装置简单，操作、维护和自控简便，现场安全卫生
　　应用范围:
太空水、纯净水、蒸馏水等制备； 酒类制造及降度用水； 医药、电子等行业用水的前期制备； 化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备； 锅炉补给水除盐软水； 海水、苦咸水淡化； 造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
　　 以高分子分离膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效流体分离单元操作技术，30年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于国民经济的各个领域。
　　反渗透膜应用现状
　　 在各种膜分离技术中，反渗透技术是近年来国内应用最成功、发展最快、普及最广的一种。估计自1995年以来，反渗透膜的使用量每年平均递增20％；据保守的统计，1999年工业反渗透膜元件的市场供应量为8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2000年和2010年的市场更为强劲，膜用量一年比一年有较大幅度的提高。据估算，反渗透技术的应用已创造水处理行业全年10亿人民币以上的产值。
　　 国内反渗透膜工业应用的最大领域仍为大型锅炉补给水、各种工业纯水，饮用水的市场规模次之，电子、半导体、制药、医疗、食品、饮料、酒类、化工、环保等行业的应用也形成了一定规模。
　　 反渗透膜最新进展
　　 超低压膜 由于节省电耗和降低相关机械部件的压力等级引起材料费下降等优点，自1999年以来超低压膜的应用比重日益增大，这在以使用4英寸膜为主的小型装置中应用最为突出，大型装置中应用超低压膜也呈上升趋势，目前使用超低压膜的最大装置的产水量为650吨／小时。
　　 低污染膜 膜污染是反渗透应用中的最大危害。目前已有几种抗污染性能强、使用寿命长、清洗频度低且易清洗的低污染膜问世。
　　 带正电荷的反渗透膜 现在广泛应用的低压、超低压复合膜的材质均为芳香族聚酸胺，其膜表面均带有负电荷，现已有膜厂家开发出表面带正电荷的低压复合膜，这种膜目前主要应用于制备高电阻率的高纯水系统中。日本日东电工公司生产的正电荷膜ES10C已在半导体行业的三级反渗透系统中实现10-15兆欧电阻率的高纯水；韩国现代电子公司的3个生产厂的合计最终产水800吨／小时的三级反渗透系统的产水电阻率为8-9兆欧；上海某半导体厂的170吨／小时的三级反渗透系统也达到上述指标。另外，在国内几个制药厂的5-20吨/小时规模的两级反渗透系统中也实现了反渗透产水电阻率为1.7-3兆欧。
　　 耐高温、食品级、卫生级反渗透膜 普通水处理用反渗透膜的使用温度均为0-45摄氏度，但在需要耐90摄氏度高温杀菌的特殊场合，可使用耐高温、耐化学药品的反渗透膜。此外，各种有特殊膜元件结构的食品级或卫生级的反渗透膜也开始在国内应用。
　　 海水淡化膜应用现状及最新进展
　　 国外已有日产水量10万吨级的反渗透海水淡化装置，目前正在运行的大型卷式膜海水淡化装置的单机能力为日产水量6000吨。国内目前已建和在建的反渗透海水淡化装置日产水量350-1000吨，国外单段反渗透海水淡化的水利用率最高达45％，国内目前多为35％，另外国内渔船上装载的反渗透海水淡化膜多用直径为2.5英寸的小型膜元件。目前国内批量生产海水淡化装置的公司不超过10家，在河北建设的日产水量18000吨的"亚海水"脱盐装置是国内最大的使用海水淡化膜的反渗透装置。今后国内海水淡化膜的应用将进入一个新时期，不久的将来，我国也会建设日产水万吨级的海水淡化装置。此外国内已开始商业生产海水淡化反渗透膜元件。