工業純水設備科普篇之超純水設備反滲透基礎

文章作者: 宏森環保

         工業純水設備在以反滲透技術為核心的水質純化系統架構下得到了極大的發展與完善。一次偶然的發現讓人們開始關注反滲透現象以及反滲透技術應用的重要性。從研究科學原理到技術成熟應用還有很長的路要走，反滲透純水設備的使用更是經過了無數次的前期實踐與檢驗。反滲透現象發生過程可以用語言進行形象的描述，但我們人須對科學技術進行更為深入的研究與歸納，并更為細致的探索與觀察反滲透現象過程中說發生的一切，讓我們更清楚的認識到反滲透的本質與出。

工業純水設備反滲透技術基礎

人們在自然界中早就發現了滲透膜的存在，更晚些才因為一個巧合發現了反滲透膜在自然界中存在的證據，自此，反滲透膜與反滲透現象便引起了科學界的關注與探索。目前，世界范圍內對反滲透過程的物質傳送機理以及模型主要描述為三種學說。

一、工業純水設備反滲透技術溶解擴散模型

反滲透純水設備技術溶解擴散上模型將半透膜的活性表面看成無孔且致密的膜，并假設在半透膜表面內溶質和溶劑都能溶解，各自在濃度或壓力下的化學勢推動下通過反滲透半透膜。溶解度以及擴散性的差異將影響溶質溶劑通過膜的能力。一種看法認為工業純水設備就是利用各種雜質在半透膜的選擇性下透過能力的不同，進行過濾的。物質的滲透能力不僅取決于擴散系數，而且取決于其在膜中的溶解度，溶質的擴散系數比水分子的擴散系數要小得多，因而透過膜的水分子數量就比通過擴散而透過去的溶質數量更多。

二、工業純水設備反滲透技術優先吸附毛細孔流理論

反滲透純水設備進水成分十分復雜，水中溶有不同的物質，將引起水溶液表面張力發生變化，溶質在水中的分布是不均勻的，溶液表面濃度與溶液內部濃度也不相同，這將導致溶液表面吸附現象，當水溶液與高分子多孔膜接觸時，若膜的化學性質使膜對溶質負吸附，對水是優先的正吸附，則在膜與溶液界面上將形成一層被膜吸附的一定厚度的純水層。它在外壓作用下，將通過膜表面的毛細孔，從而可獲取純水。該理論較直接的解釋了工業純水設備中純水得到的方法與原理。

三、工業純水設備反滲透技術氫鍵理論

反滲透純水設備中制備純水的過程很多都是通過反滲透半透膜的化學特性來進行的。在醋酸纖維素中，大分子之間存在牢固結合并平行排列在晶相區域，而完全無序的排列則為非晶相區域。水與醋酸纖維素羰基上的氧原子會形成氫鍵并構成所謂的結合水。當醋酸纖維素吸附了層水分子后，會引起水分子熵值的極大下降，形成類似于冰的結構。在非晶相區域較大的孔空間里，結合水的占有率很低，在孔的中央存在普通結構的水，不能與醋酸纖維素膜形成氫鍵的離子或分子則進入結合水，并以有序擴散方式遷移，通過不斷的改變和醋酸纖維素形成氫鍵的位置來通過膜。水分子以這種形式到達致密活性成而到達多孔層，較終透過半透膜。