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在反渗透膜基础研究层面，如何通过材料特性 的设计与调控，突破反渗透膜脱盐率与水通量的相互制约关系仍需深入探讨，主要包括: 1) 成膜反应单体性质与膜结构和膜性能的关系，新型反应单体的设计与合成。2) 混合基质膜中添加的一维及二维材料的取向排布方法，建立有效水通道。3) 解决**/无机纳米粒子在界面聚合反应中的分散性问 题，使得粒子的加入对膜分离性能和通量起到提高作用。4) 无机材料性质及复合**/无机纳米粒子对反渗透复合膜结构、分离性能的影响机制及膜传递机理的规律性、机理性认识。5) 各种新型反渗透膜的构效关系，长期应用条件下的膜性能的演变规律的研究也有待开展。
反渗透膜在水处理和海水苦咸水淡化方面发挥了重要作用，随着我国严格“水十条”的实施，可以预见反渗透水处理技术和新型反渗透膜研制 将迎来新的发展机遇。在商品化反渗透膜方面，我国与国外产品性能差距较大。可能的原因是缺乏对规模化连续生产条件下成膜反应-膜结构-膜效能关系的充分认识。开展成膜反应机制与膜性能调控研究、连续化成膜条件控制与膜结构关系、膜产品应用性能评价等将是规模化反渗透膜研究的方向。
反渗透原理
当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
中文名 反渗透原理 外文名 Reverse Osmosis 主要指标 脱盐率和透盐率，产水量，回收率 影响因素 进水压力，温度，PH值，盐浓度 过 程 水分自然渗透过程的反向过程 物 质 反渗透膜
电厂循环废水处理：
电厂循环冷却水系统对水的消耗量很大，占到纯火力发电厂用水的80%，热电厂用水的50%以上，对循环排放水进行回收处理，产水作为循环补充水或锅炉补给水系统的水源，不仅防止了对环境造成污染，还可以有效节约水资源，降低生产成本。
超滤+反渗透技术联合操作对电厂循环排污水进行处理，投运以来，反渗透系统运行良好，产水量68m3·h-1，电导率小于35μS·cm-1，脱盐率**97%。双膜法水处理工艺，经过超滤+二级反渗透+混床处理后的精脱盐水可供电厂锅炉及干熄焦使用，日产精脱盐水15000t。超滤—反渗透组合工艺处理循环冷却排污水做了现场试验，反渗透系统各段运行压力平稳，产水满足回用的要求。陈颖敏采用连续微滤 + 反渗透技术对循环排污水进行预除盐，反渗透系统脱盐率达98%以上。
化工废水处理：
采用离子交换法生产K2CO3的生产过程中，会产生大量的NH4Cl废水，为了节约用水和彻底解决NH4Cl废水排放问题，张继臻采用选择离子交换、反渗透膜分离和低温多效闪蒸相结合的方法，将低浓度NH4Cl废水进一步浓缩回收，使废水由达标排放转变为全部回收利用，达到零排放。
石油化工废水成分复杂，除含有油、硫、苯、酚、氰、环烷酸等**物以外，还含有金属盐、反应渣等，污染物浓度高且难降解，水量及酸碱度波动较大，传统的水处理工艺很难达到资源回收再利用的 目的。
反渗透一般作为工业废水终端处理，对水中的无机盐、**物、重金属离子等都有很高的截留率，出水水良，可回用作冷却水或工艺用水循环利用，不仅节约了新鲜水的使用量，节约生产成本，还减少了污水的排放量，对环境保护和可持续发展都有着重要意义，对缺水地区具有巨大的经济效益。
研究进展：
反渗透具有低能耗、率等**优点，是目前应用为广泛的分离技术。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素，反渗透膜的研制一直是国内外膜领域的研究热点。特别是近年来，石墨烯、碳纳米管等新型材料展现出优异的水传递行为，成为新型反渗透膜材料的研究热点。
反渗透膜主要通过膜的脱盐率、水通量和耐氯抗污染性能等指标进行考量。脱盐率是决定反渗透膜应用可行性的关键指标; 提高膜的水通量则能够降低压力能耗、操作成本和膜清洗成本; 提高膜的耐氯及抗污染性能可以提升膜的稳定性能，延长膜的使用寿命，降低处理及清洗成本。聚酰胺 渗透膜通过氨基基团(R-NH2) 和酰氯基团( R’ —COCl) 缩聚脱除 HCl 制备。单体侧链基团的多样性和理论上的可修饰性为膜的结构和性能调变提供了空间。近年来，围绕提高反渗透膜的脱盐率和水通量、改善耐污染性能，通过应用多种聚合反应单体、改进成膜后处理方法，对聚酰胺反渗透膜进行了大量相关研究。
20世纪60年代以来，反渗透脱盐已成为一种获取饮用水的重要途径，是解决淡水资源紧缺的一种有效方法。目前，反渗透脱盐技术主要应用在两个方面：海水淡化和苦咸水脱盐。
全世界海水淡化装置中约有30%是利用反渗透技术实现的，通过反渗透膜可除去海水中99%以上的盐离子， 得到可饮用的淡水。以色列的反渗透海水淡化技术比较，2005年阿什克伦建造了当时世界上大的反渗透海水淡化装置，产水量为3.3×105m3·d-1，占到以色列全部水需求量的15%，产水成本约为0.53美元·m-3。我国大的反渗透海水淡化站位于大连市长海县。
苦咸水在我国北方地区分布较为广泛，含盐离子较多，可通过反渗透技术进行除盐淡化处理，达到饮用水标准。马莲河流域示范工程利用马莲河上游环江苦咸水资源，采用反渗透膜技术，建立1000m3·d-1苦咸水淡化工程，出水水质达到国家生活饮用水卫生标准，有效解决了环县城区5万居民饮水问题。何绪文、姚永毅、孙魏等均对苦咸水进行过反渗透处理的实验研究，系统脱盐率>95%，出水水于国家饮用水标准。
海水和苦咸水淡化是反渗透技术的传统应用领域，目前存在的问题仍然是操作压力偏高，能耗较大，另外海水中的Cl-对反渗透膜也有较大的污染，阻碍了反渗透技术在该领域的进一步推广。目前，低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极的研发之中，以便从根本上解决现在存在的问题。
若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、、、**物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。
技术基础
渗透膜早已存在于自然界中，但直到1748年，Nollet发现水能自然的扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内，人类才发现了渗透现象。
自然的渗透过程中，溶剂通过渗透膜从低浓度向高浓度部分扩散;而反渗透是指在外界压力作用下，浓溶液中的溶剂透过膜向稀溶液中扩散，具有这种功能的半透膜称为反渗透膜，也称RO(Reverse Osmoses)膜。
世界上从反渗透过程的传质机理及模型来说，主要有三种学说：
1、溶解-扩散模型
Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。
溶剂和溶质在膜中的扩散服从Fick定律，这种模型认为溶剂和溶质都可能溶于膜表面，因此物质的渗透能力不仅取决于扩散系数，而且取决于其在膜中的溶解度，溶质的扩散系数比水分子的扩散系数要小得多，因而透过膜的水分子数量就比通过扩散而透过去的溶质数量更多。
2、 **吸附—毛细孔流理论
当液体中溶有不同种类物质时，其表面张力将发生不同的变化。例如水中溶有醇、酸、醛、脂等**物质，可使其表面张力减小，但溶入某些无机盐类，反而使其表面张力稍有增加，这是因为溶质的分散是不均匀的，即溶质在溶液表面层中的浓度和溶液内部浓度不同，这就是溶液的表面吸附现象。当水溶液与高分子多孔膜接触时，若膜的化学性质使膜对溶质负吸附，对水是**的正吸附，则在膜与溶液界面上将形成一层被膜吸附的一定厚度的纯水层。它在外压作用下，将通过膜表面的毛细孔，从而可获取纯水。
