在淡化濃鹽水等方面,主要用到的是反滲透工藝,反滲透(RO,Reverse Osmosis)又稱逆滲透,一種以壓力差為推動(dòng)力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。對(duì)膜一側(cè)的料液施加壓力,當(dāng)壓力超過它的滲透壓時(shí),溶劑會(huì)逆著自然滲透的方向作反向滲透。從而在膜的低壓側(cè)得到透過的溶劑,即滲透液;高壓側(cè)得到濃縮的溶液,即濃縮液。通過反滲透方法,對(duì)溶液實(shí)現(xiàn)分離、提取、純化和濃縮的目的。
在反滲透膜的原水一側(cè)施加比溶液滲透壓高的外界壓力,反滲透膜只允許水分子及少數(shù)一價(jià)離子透過,其他物質(zhì)不能透過而被截留在膜表面一側(cè)。因此一般一級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率<15μs/cm,二級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率<5μs/cm。反滲透除鹽是目前最主要的一種脫鹽手段,應(yīng)用于各行各業(yè),發(fā)展前景較為樂觀。
反滲透組件分為碟管式反滲透膜DTRO(Disc Tube Reverse Osmosis)和管網(wǎng)式反滲透膜STRO(Space Tube Reverse Osmosis):其中碟管式反滲透膜DTRO(Disc Tube Reverse Osmosis)的膜組件構(gòu)造與傳統(tǒng)的卷式膜截然不同,對(duì)于含鹽、含有機(jī)物進(jìn)水不需要復(fù)雜的預(yù)處理。DT 采用開放式流道,膜片之間的通道為1,5-2mm。料液通過入口進(jìn)入壓力容器,被處理液體以最短距離流入導(dǎo)流盤,從膜的一面逆轉(zhuǎn)180度流入膜的另一面,再進(jìn)入下一個(gè)導(dǎo)流盤,最后從出口流出。這種特殊的設(shè)計(jì)使液體流經(jīng)膜表面時(shí)與板面凸點(diǎn)碰撞時(shí)形成高速湍流,在高速湍流的沖刷下,降低了濃差極化,因此膜表面不易形成污堵和結(jié)垢,增加透過速率和自清洗功能,延長膜使用壽命。目前DTRO大量應(yīng)用于垃圾滲濾液處理及高鹽工業(yè)廢水中。另外還有管網(wǎng)式反滲透膜STRO(Space Tube Reverse Osmosis)ST膜組件的格網(wǎng)采用梯形結(jié)構(gòu),廢水/料液在格網(wǎng)形成的通道內(nèi)流動(dòng),如同在管式膜內(nèi)流動(dòng),阻力菱形格網(wǎng)要小很多,同時(shí),內(nèi)部橫向的加強(qiáng)筋可以增加料液流動(dòng)時(shí)候的紊流,降低膜的濃差極化作用,從而使得ST膜組件的耐污染能力得到極大的提高。
傳統(tǒng)的卷式膜組件由膜片卷繞在中心透析管上,并通過格網(wǎng)形成間隔,傳統(tǒng)的格網(wǎng)為菱形結(jié)構(gòu),廢水/料液通過格網(wǎng)進(jìn)行流動(dòng)是并不是非常通暢的,特別是帶有一定SS的廢水,因此傳統(tǒng)的卷式膜組件需要嚴(yán)格的預(yù)處理,并避免SS進(jìn)入到膜組件內(nèi)部,以免發(fā)生物理堵塞現(xiàn)象。
當(dāng)傳統(tǒng)其他類型RO系統(tǒng)的性能(經(jīng)常)受到膜污染和結(jié)垢問題限制時(shí),ST膜系統(tǒng)依靠自身獨(dú)一無二的流體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),很好地消減了這些問題??蓮V泛應(yīng)用于含鹽工業(yè)廢水處理。