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正滲透
來源:互聯網

正滲透是一種自然現象,同時也是近年來發展的新型膜分離技術。該技術利用選擇性滲透膜兩側的滲透壓差作為驅動力,使水分自發地從高滲透壓側向低滲透壓側流動。

物理原理

正滲透是指水從較高水化學勢(或較低滲透壓)側區域通過選擇透過性膜流向較低水化學勢(或較高滲透壓)一側區域的過程。在具有選擇透過性膜的兩側分別放置兩種具有不同滲透壓的溶液,一種為具有較低滲透壓的原料液(Feed solution),另一種為具有較高滲透壓的驅動溶液(Draw solution)。正滲透利用膜兩側溶液的滲透壓差作為驅動力,促使水從原料液一側透過選擇透過性膜到達驅動液一側。當對滲透壓高的一側溶液施加一個小于滲透壓差(aTr)的外加壓力(ΔP)時,水仍會從原料液壓一側流向驅動液一側,這種過程稱為壓力阻尼滲透(Pressure-retarded osmosis,PRO)。

技術特點

正滲透技術具有低壓甚至無壓操作的特點,因此能耗相對較低。此外,該技術能夠有效截留多種污染物,分離效果良好,且不易造成膜污染。其工藝流程和設備也較為簡單,在海水淡化、飲用水處理和廢水處理等領域展現出良好的應用前景。

國際研究現狀

國際上,尤其是美國、以色列和新加坡等國已投入大量資金進行正滲透技術的研究,并取得了一定的成果。相比之下,中國對該技術的研究尚處于起步階段,尚未見到實際的應用報道。

應用前景

正滲透技術在水處理領域的應用前景廣闊。相比于傳統的壓力驅動膜分離過程,如微濾、超濾和反滲透技術,正滲透技術具有顯著的優勢。然而,國內對此技術的研究和應用推廣仍需加強。

技術核心

正滲透技術的核心包括正滲透膜技術和驅動溶液的配制。正滲透膜的選擇性通過作用以及驅動溶液的高效性和可重復利用性,對于技術的成功實施至關重要。通常采用碳酸氫銨/氨水混合物作為驅動溶液,通過正滲透過程將“低”濃度的海水“吸收”并經過適當的加熱分解后,獲得純凈的水。這一過程相比多級閃蒸技術,可以節約約85%的能量。

參考資料 >

正滲透的機理.萬方數據.2024-10-31

以富CO2吸收液為汲取液的沼液中水正滲透回收特性研究.萬方數據.2024-10-31

正滲透膜技術及其應用.萬方數據.2024-10-31

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