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反渗透——超滤与微滤

  超滤与微滤是在压力差作用下根据膜孔径的大小进行筛分的分离过程,其反渗透基本原理。

  在一定压力差作用下,当含有高分子溶质A和低分子B的混合溶液流过膜表面时,溶剂和小于膜孔的低分子溶质(如无机盐类)透过膜,作为透过液被收集起来,而大于膜孔的高分子溶质(如有机胶体等)则被截留,作为浓缩液被回收,从而达到溶液的净化、分离和浓编的目的。通常,能截留相对分子质量500以上、10的6次方以下分子的膜分离过程称为超滤;截留更大分子(通常称为分散粒子)的膜分离过程称为微滤。

  实际上,反渗透操作也是基于同样的原理,只不过截留的是分子更小的无机盐类,由于溶质的相对分子质量小,渗透压较高,因此必须施加高压才能使溶荆通过,如前所述,反渗透操作压差为2~1OMPa。而对于高分子溶液而言,即使溶液的浓度较高.但渗透压较低,操作也可在较低的压力下进行。通常,超趁操作的压差为0.3~1.0MPa,微滤操作的压差为0.1~0.3MPa。

  微滤和超滤中使用的膜都是多孔膜。超滤膜多数为非对称结构,膜孔径范围为1~50nm,是由一极薄具有一定孔径的表皮层和一层较厚具有海绵状和指孔状结构的多孔层组成,前者起分离作用,后者起支撑作用。反渗透微滤膜有对称和非对称两种结构,孔径范围为0.05~10μm。


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