反滲透膜的孔隙結(jié)構(gòu)對其分離性能至關(guān)重要??紫兑话惴譃槲⒖缀统⒖變煞N:
- 微孔結(jié)構(gòu):孔徑一般在0.1納米至10納米之間,適用于大分子物質(zhì)的分離。
- 超微孔結(jié)構(gòu):孔徑小于0.1納米,具有較高的拒絕性能,適用于小分子物質(zhì)的分離。
孔隙結(jié)構(gòu)的調(diào)控方法包括相分離、拉伸、交聯(lián)等,這些方法可以進一步優(yōu)化膜的分離性能。
反滲透膜的工作原理基于壓力驅(qū)動的分離機制。在實際操作中,進水被施加以其滲透壓的壓力,使得水分子能夠克服自然滲透趨勢,從高濃度區(qū)域(鹽水側(cè))逆向流動到低濃度區(qū)域(淡水側(cè))。這一過程需要的壓力通常在1.5至10.5MPa之間,具體值取決于進水溶液的濃度和膜的特性。
反滲透膜技術(shù)在海水淡化領(lǐng)域占據(jù)主導地位。根據(jù)國際水資源協(xié)會的數(shù)據(jù),截至2023年,全球約有30%的海水淡化裝置采用反滲透技術(shù)。這項技術(shù)能夠有效去除海水中的99%以上的鹽分,為沿海地區(qū)提供可靠的淡水資源。例如,以色列的阿什克倫海水淡化廠,日產(chǎn)水量達到3.3×10^5立方米,占以色列全部水需求量的15%,產(chǎn)水成本約為0.53美元/立方米。