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浅谈水处理中的正渗透技术正渗透技术是一种用于水处理的高效技术，它能够去除水中的有机物、无机盐和微生物等有害物质，从而得到高纯度的水。
正渗透技术已经在工业生产、饮用水处理、海水淡化等领域得到了广泛的应用。
本文将从正渗透技术的原理、应用和发展趋势等方面进行探讨。
正渗透技术是一种通过半透膜对水进行过滤的技术。
正渗透膜是一种特殊的薄膜，能够让水分子通过，但是能够阻止大部分溶质（比如盐、有机物等）通过。
当水在一侧施加一定的压力时，水分子能够通过半透膜，而溶质则被阻止在另一侧，从而实现了对水的净化。
正渗透技术相比传统的过滤技术，具有更高的效率和更低的能耗，因此得到了广泛的应用。
正渗透技术在水处理领域有着广泛的应用。
它被广泛用于工业生产中的水处理。
在许多工业过程中，需要用到高纯度的水，而正渗透技术能够提供这样的水源。
正渗透技术也被广泛应用于饮用水处理。
在一些地区，地下水或者自来水中含有大量的盐分或者有机物，通过正渗透技术可以将这些有害物质去除，得到可以直接饮用的水。
正渗透技术还被用于海水淡化。
由于海水中含有大量的盐分，直接饮用是不可取的，而正渗透技术能够将海水中的盐分去除，得到淡水，从而解决了一些地区的淡水资源短缺问题。
随着科学技术的不断进步，正渗透技术也在不断发展。
一方面，正渗透膜的材料和技术不断得到改进，使得正渗透技术能够处理更加复杂的水质，提高了净化水的效率和纯度。
正渗透技术与其他技术的结合也越来越多，比如与超滤、电渗析等技术结合，能够更好地解决一些特殊水质的处理问题。
未来，正渗透技术还有望在污水处理、废水回收等领域发挥更大的作用。
关于正渗透膜的研究与应用范围的探讨摘要：正渗透是近年来新兴的一种膜处理技术，由于其能耗低、污染低、易于操作、不需要外加压力，在海水淡化、污水处理、食品加工、医药以及绿色能源方面已经显出巨大的潜在的利用价值。
正渗透膜尤为突出的优势是其采用特殊的溶质配制汲取驱动液，可以人为控制配制高浓度的汲取液从而得到更高的渗透驱动压力，进而达到更高的水回收率。
但是在实际应用中，正渗透膜处理技术仍然处在实验探索的阶段。
正渗透亟待解决的关键问题是寻找合适的膜材料和驱动液，以及减少浓度极化对水通量的影响。
理想正渗透膜应具有高的水通量、低的盐通量和良好的机械强度从而能够保证膜长期稳定的运行。
众多研究者正在不断的探究，对此项技术进行不断的完善。
关键词：正渗透膜；污水处理；海水淡化1.正渗透膜的研究背景及研究现状1.1研究背景在20世纪中后期，正渗透的概念被正式提出的。
最重要的正向渗透过程是膜的选择性渗透。
正向渗透膜一面是高渗透压萃取溶液，水分子从低渗透压一侧扩散到另一侧，从而实现水与杂质的分离，其他分子或离子被截住，该过程不需外界提供压力，所以增大驱动力在这项技术中显得十分重要，可以增加驱动力的方法就是选择合适的汲取液。
1.2国内外研究现状目前国际上关于正渗透膜技术的研究，主要集中在膜材料和提取液解决方案上。
正渗透膜材料主要有以HTI为代表的和其他公司材料这两类。
常用的制膜材料是聚醚砜，聚酰胺，二醋酸纤维素（CA）和三醋酸纤维素（CTA）。
HTI公司生产的三醋酸纤维素膜具有高抗氯性，对热、化学、生物降解不敏感成为应用最广泛的正渗透膜。
汲取液的选择是否合适也是当前国内外研究的一个重要问题，近年来研究者们还不断推出新型汲取液，如水凝胶型汲取液和离子液体型汲取液等。
磁性或亲水性纳米颗粒的优势在于其再生成本较低，不存在反向扩散现象。
为了解决在较低能量下易与纯水分离的问题，可以让水凝胶做提取液。
正渗透过程结束后，在汲取液中添加辅助物质、沉淀剂从而得到纯净水。
《正渗透膜技术及其应用》篇一一、引言正渗透膜技术是一种新型的膜分离技术，其利用自然渗透压差来实现物质的传递和分离。
由于该技术具有低能耗、高效率、低污染等优点，近年来在环保、食品、医药等领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍正渗透膜技术的原理、特点及其在各领域的应用。
二、正渗透膜技术原理正渗透膜技术基于自然渗透原理，利用一种具有选择透过性的半透膜，将待处理的溶液与另一种具有较高渗透压的溶液（如高盐溶液）分隔开。
由于半透膜的特殊性质，水分子会自然地从低渗透压侧（待处理的溶液）流向高渗透压侧（高盐溶液），从而实现物质的传递和分离。
三、正渗透膜技术特点正渗透膜技术具有以下特点：1. 节能环保：正渗透膜技术利用自然渗透压差实现物质传递，无需额外施加压力，因此具有较低的能耗。
同时，该技术对环境无污染，符合绿色环保理念。
2. 高效分离：正渗透膜具有较高的选择透过性，能够实现高效分离和纯化。
3. 适用范围广：正渗透膜技术可应用于环保、食品、医药等多个领域，如海水淡化、废水处理、生物制药等。
四、正渗透膜技术的应用1. 海水淡化：正渗透膜技术可用于海水淡化领域，通过将海水与高盐溶液分隔开，利用自然渗透压差实现水的提取。
该技术具有低能耗、高效率等优点，可有效降低海水淡化的成本。
2. 废水处理：正渗透膜技术还可用于废水处理领域，如印染废水、造纸废水等。
通过将废水与高盐溶液分隔开，利用正渗透膜的特殊性质实现废水的净化和回收。
3. 食品工业：在食品工业中，正渗透膜技术可用于果汁浓缩、蛋白质分离等过程。
通过调整半透膜的参数和操作条件，可实现果汁的高效浓缩和蛋白质的高效分离。
4. 医药领域：在医药领域，正渗透膜技术可用于生物制药过程中，如药物分子的纯化、浓缩等。
该技术可提高药物生产的效率和纯度，降低生产成本。
五、结论正渗透膜技术作为一种新型的膜分离技术，具有低能耗、高效率、低污染等优点，在环保、食品、医药等领域得到了广泛的应用。
《正渗透膜技术及其应用》篇一一、引言正渗透膜技术（Forward Osmosis, FO）作为一种新型的膜分离技术，在过去的十年中得到了广泛的研究和应用。
其独特的工作原理和优点使得它在水处理、生物医药、食品工业和能源等多个领域都有广泛的应用前景。
本文旨在全面地阐述正渗透膜技术的原理、特点以及在不同领域的应用。
二、正渗透膜技术概述正渗透膜技术是一种基于自然渗透压力差的膜分离技术。
它的基本原理是通过选择性的半透膜在膜两侧产生压力差，从而推动溶质和水分的净流。
该过程中不需要像传统的膜技术那样通过加压驱动水流，而是通过自然的浓度梯度或者由低渗透压溶液或渗析溶液的快速稀释产生的动力推动。
正渗透膜的材质主要是生物相容性好的高分子材料，具有高通量、高选择性和抗污染等特性。
同时，由于它可以在常温常压下工作，因此在操作过程中具有节能、环保的优点。
三、正渗透膜技术的特点正渗透膜技术具有以下特点：1. 节能环保：由于正渗透过程不需要额外的压力驱动，因此可以大大降低能耗。
同时，由于它可以在常温下进行操作，因此对环境的影响较小。
2. 高效分离：正渗透膜具有高选择性和高通量，可以有效地进行物质分离和纯化。
3. 抗污染能力强：正渗透膜材料通常具有良好的生物相容性，对生物污染有较好的抗性。
4. 应用范围广：正渗透膜技术可以应用于水处理、生物医药、食品工业和能源等多个领域。
四、正渗透膜技术的应用1. 水处理领域：正渗透膜技术在水处理领域的应用主要是海水淡化、苦咸水淡化、污水处理和饮用水处理等。
由于其不需要额外的压力驱动，因此在处理低浓度的水源时具有很高的经济效益和环保优势。
2. 生物医药领域：在生物医药领域，正渗透膜技术可以用于药物的纯化、浓缩和分离。
其高效、低能耗的优点使得其在生物医药领域有广阔的应用前景。
3. 食品工业：在食品工业中，正渗透膜技术可以用于食品的脱水、果汁浓缩、低盐调味品制备等。
此外，由于它具有良好的生物相容性，因此在食品包装中也得到了应用。
正渗透膜分离技术及应用研究进展
正渗透膜分离技术（Reverse Osmosis，RO）是一种利用压力差驱动溶质逆向渗透的分离技术。
该技术可以通过压力使溶液中的溶质逆向渗透通过半透膜而从溶液中分离出来。
正渗透膜由多层聚酯薄膜和纳米孔膜组成，孔径范围通常在纳米级别，能够有效阻隔
大部分分子和离子，从而实现溶质的分离。
与传统的膜分离技术相比，正渗透膜具有较高
的截留率和通量，能够广泛应用于水处理、海水淡化、化工、食品饮料等领域。
近年来，正渗透膜分离技术在水处理领域得到了广泛应用。
由于其高效、能源消耗低
的特点，正渗透膜广泛应用于城市供水、工业废水处理和海水淡化等领域。
通过正渗透膜
分离技术处理的水具有高纯度、低残留盐分等优点，可以满足不同领域的需求。
正渗透膜分离技术还在化工、食品饮料等领域得到了应用。
在制药工业中，正渗透膜
可以用于分离和提纯药物原料、制备高纯度药物等；在食品饮料领域，正渗透膜可以用于
果汁浓缩、乳品分离等过程中。
近年来，正渗透膜分离技术在性能和应用方面也取得了一些研究进展。
一方面，研究
人员通过改变膜材料、孔径和结构等方面的设计优化，提高了正渗透膜的分离效率和通量。
研究人员还探索了正渗透膜与其他分离技术的结合应用，如正渗透膜与电渗析、气体吸收
等技术的结合应用，进一步拓宽了正渗透膜在分离领域的应用范围。
浅谈水处理中的正渗透技术正渗透技术是一种透过半透膜，将水中溶解的盐类，重金属离子、细菌和病毒等杂质物质过滤掉，使水质得到改善的技术。
正渗透技术不同于传统的过滤、沉淀和氧化等技术，它能更全面、更有效地去除水中的污染物，具有高效精密、能耗低、操作简单等特点，因此被广泛应用于水处理领域。
正渗透技术的原理是利用半透膜，将水中的杂质物质隔离开来，只让水分子通过半透膜，从而达到净化水质的目的。
半透膜是一种特殊的薄膜，它的孔径只有纳米级，比病毒和细菌都小，因此可以有效隔离微小的杂质物质。
根据杂质物质分子的大小、极性等不同特征，可以选择不同的半透膜和过滤条件，以达到定制化的净化效果。
正渗透技术的优点首先是高效净化。
通过正渗透技术处理后的水质能够达到高达99%以上的净化效果，对水中的重金属、细菌、病毒、溶解性有机物、无机盐等多种污染物质净化效果显著，不仅能够保持水源的纯度，还有助于改善水源的味道和气味。
其次，正渗透技术具有能耗低。
由于正渗透技术不需要使用化学试剂，并且其过程中没有产生污染物质，因此它的能耗较低，成本相对也比较低。
此外，它具有操作简单、体积小、占地面积小等优点，可以灵活地应用于不同的场合。
正渗透技术的发展还面临一些挑战。
首先，正渗透技术的成本相对较高，虽然能颠覆传统的水处理方法，但是对于一些地区的水处理厂，望而却步。
其次，正渗透技术对于水压力要求较高，需要一定的能量驱动水分子穿越半透膜，这也是正渗透技术使用更加广泛的一项挑战。
总之，正渗透技术是一种效果显著、操作简单、体积小、能耗低的水处理方法，其应用前景广阔。
通过不断优化技术、降低成本和提高效率，相信正渗透技术必将在未来的水处理行业中发挥更大的作用。
正渗透工艺技术正渗透工艺技术，简称正渗工艺，是一种通过将加压要浸渗的物体放入浸入介质（如液体或气体）中，利用其渗透性将介质渗入物体内部的工艺技术。
此技术广泛应用于各个行业的制造过程中，尤其在金属加工、陶瓷制造和复合材料领域具有重要意义。
正渗透工艺技术的主要目的是增强材料的密实性，提高其性能和使用寿命。
在金属加工中，通过正渗透工艺可以将金属材料与其他材料（如非金属材料或其他金属）结合，形成高强度、高耐磨、高耐腐蚀的复合材料。
在陶瓷制造中，通过正渗透工艺可以使陶瓷材料变得更加致密，提高其抗冲击性和热稳定性。
在复合材料领域，通过正渗透工艺可以将纤维材料与基体材料结合，形成高强度、高刚度的复合材料。
正渗透工艺技术的实施过程通常包括几个主要步骤：准备工作、渗透、固化和表面处理。
首先，需要对要浸渗的物体进行准备工作，包括清洁、去除表面氧化层等。
然后，将物体置于渗透介质中，通过加压使介质渗透到物体内部。
渗透时间和温度是影响渗透效果的重要因素。
渗透完成后，根据需要进行固化处理，通常是通过热处理或化学反应将渗入介质转化为固体。
最后，对渗透后的物体进行表面处理，包括去除余渗介质、抛光、涂层等。
正渗透工艺技术相比于其他材料加工工艺具有许多优势。
首先，正渗透可以在低温下进行，可以避免高温对材料造成的变形和热应力。
其次，正渗透可以在不同形状和尺寸的物体上实施，使其得到均匀的渗透效果。
此外，正渗透工艺技术具有较高的加工效率和较低的加工成本，能够实现批量生产和快速加工。
然而，正渗透工艺技术也存在一些挑战和限制。
首先，正渗透过程中渗透介质需要与物体具有较好的亲和性，否则可能会影响渗透效果。
其次，正渗透的深度和均匀性对于不同材料和形状的物体可能具有不同的要求，需要进一步研究和优化。
最后，正渗透可能会带来一定的残留介质或污染物，需要进行后续处理和清洁。
总之，正渗透工艺技术是一种重要的材料加工工艺，具有广泛的应用前景。
通过优化工艺参数和改进工艺流程，可以实现高质量、高效率的正渗透加工，提高材料的性能和使用寿命，满足不同行业对材料加工的需求。
浅谈水处理中的正渗透技术正渗透技术是一种高效的水处理技术，广泛应用于饮用水净化、工业废水处理等领域。
正渗透技术通过半透膜的选择性分离作用，可以有效去除水中的杂质和溶解物质，得到高纯度的水。
本文将就正渗透技术的原理、应用及发展趋势进行深入探讨。
一、正渗透技术的原理正渗透技术是一种利用半透膜对水中溶解物质和杂质进行分离的方法，其原理基于渗透压差和选择性透过性。
正渗透过程是一种自然界常见的现象，即两种浓度不同的溶液被隔离的半透膜分隔开来，高浓度的溶液由于渗透压的作用会向低浓度的溶液一侧移动，直到两侧的浓度趋于一致。
而在正渗透技术中，通过施加外部压力，将水分子从高浓度的溶液一侧通过半透膜，从而得到高纯度的水，而溶解物质和杂质则被阻隔在半透膜的一侧。
正渗透膜通常为一种多孔性的聚合物材料，其孔径可以控制在纳米级别，使得只有水分子可以透过，而溶解物质和微生物等大分子则无法通过，从而实现对水质的高效净化。
二、正渗透技术在饮用水净化中的应用在饮用水净化领域，正渗透技术被广泛应用于地表水、地下水和海水等各种水源的淡化处理。
对于某些污染较为严重的水源，传统的净化方法往往难以满足净化要求，而正渗透技术则能够有效地去除水中的有机物、无机盐、重金属等有害物质，得到高纯度的饮用水。
通过正渗透技术处理后的水质纯净，口感清甜，完全符合饮用水的卫生标准。
正渗透技术还可用于家庭饮用水净化设备的制备，在家庭中安装正渗透净水器，既方便又实用，可以有效保障家庭饮用水的质量和安全。
在工业生产过程中，会产生大量的废水，其中含有大量有机物、无机盐和重金属等污染物质，严重影响环境的水质和生态平衡。
传统的废水处理方法往往成本高且效果有限，而正渗透技术可以有效地解决这一问题。
正渗透技术在工业废水处理中的应用，主要包括脱盐、浓缩和废水回收等方面。
通过正渗透技术处理后的废水，不仅可以降低废水的排放量，减少对环境的污染，同时还可以实现废水资源化利用，节约水资源并降低生产成本。
正渗透膜技术及其应用正渗透膜技术及其应用引言：正渗透膜技术是一种重要的膜分离技术，通过压力差或浓度差使溶质在膜上转移到高浓度一侧，实现物质的分离与浓缩。
该技术已广泛应用于水处理、化学工程、食品加工等领域，并取得了显著的成效。
本文将详细介绍正渗透膜技术的原理、分类以及主要应用。
一、正渗透膜技术的原理正渗透膜技术是利用膜的微孔或多孔结构，使溶质在膜上不同侧的浓度差推动下传递，从而实现溶质的分离与浓缩的过程。
其主要原理是渗透压差的作用。
渗透压差是正渗透膜技术实现分离与浓缩的关键。
在正渗透膜技术中，渗透压差通过溶液浓度差和膜的选择性控制。
当溶液浓度差增大或膜对特定的溶质具有较高的选择性时，渗透压差相应增大，从而促进溶质在膜上的转移和分离。
不同溶质的渗透速率与其分子量、形状、电荷性质等密切相关。
二、正渗透膜技术的分类根据膜的结构和渗透机理的不同，正渗透膜技术可以分为以下几种类型。
1. 微孔膜微孔膜是一种具有孔径不小于0.1微米的膜，通过物理屏障作用实现分离。
常见的微孔膜有滤纸、滤膜、陶瓷膜等。
微孔膜适用于粒径较大的悬浊液的分离与浓缩。
2. 超滤膜超滤膜是一种具有孔径在0.001-0.1微米之间的膜，通过物理筛分效应实现分离。
超滤膜广泛应用于水处理、饮料生产等行业，可以有效去除水中的颗粒、胶体、细菌等悬浮物质。
3. 纳滤膜纳滤膜是一种具有孔径在1-100纳米之间的膜，通过溶质的尺寸排除效应实现分离。
纳滤膜适用于去除分子量较大的有机物质、重金属离子等。
4. 反渗透膜反渗透膜是一种具有非常小的孔径的膜，通过溶质的溶解和扩散作用实现分离。
反渗透膜在水处理领域得到广泛应用，可以高效去除水中的离子、微生物、有机物质等。
三、正渗透膜技术的应用正渗透膜技术已广泛应用于水处理、化学工程、食品加工等领域，以下将重点介绍其中的几个应用。
1. 水处理正渗透膜技术在水处理中的应用是其中最重要的应用之一。
通过正渗透膜技术，可以高效去除水中的溶解物质、胶体、微生物等，得到高纯度的水。
正渗透膜技术及其应用在当今社会，膜技术已经成为了许多工业和环境领域中的一项重要技术。
正渗透膜技术便是其中之一。
正渗透膜技术是一种基于渗透作用的分离技术，通过能量输入来实现物质之间的分离和纯化。
它已经广泛应用于水处理、药物分离、食品加工、废物处理和能源领域等。
正渗透膜技术的基本原理是利用膜的选择性通透性，通过液体中的溶质在膜中的扩散来实现物质的分离。
其中，正渗透膜是指溶剂可以通过膜而溶质留在膜的一侧，从而实现对溶质的分离。
这一技术区别于逆渗透膜技术，后者是溶质在膜中的扩散，而溶剂留在膜的一侧。
正渗透膜技术在水处理中有着广泛的应用。
例如，通过正渗透膜技术可以将海水中的盐分去除，实现淡化海水，从而解决了淡水资源短缺的问题。
此外，正渗透膜技术还可以用于水中微量有机物质的去除，如水中的重金属离子、农药、药物残留等。
因为正渗透膜可以实现非常高的分离效率和选择性，所以它在制备高纯水和饮用水中的应用也越来越广泛。
在药物分离领域，正渗透膜技术被用于制备高纯度的药物和生物制剂。
通过正渗透膜技术可以将溶液中的杂质和离子去除，从而得到纯净的药物溶液。
正渗透膜技术在这一领域有着高效、环保和节能的特点，因此被广泛应用于制药工业。
食品加工中，正渗透膜技术可以用于浓缩果汁和脱水过程。
通过正渗透膜技术，可以去除果汁中的水分，从而实现果汁的浓缩。
同时，正渗透膜技术还可以去除果汁中的颜色素和异味物质，从而提高果汁的品质。
在脱水过程中，正渗透膜技术可以实现从食品中去除水分，从而延长食品的保质期。
废物处理领域是正渗透膜技术的另一个应用领域。
通过正渗透膜技术可以对废水中的有机物质和无机盐进行分离和去除。
这种技术对于废水处理工艺的改进具有重要意义，可以降低处理成本和能耗。
同时，正渗透膜技术还可以用于处理含有有机物质和无机盐的工业废水，如纺织废水和化工废水。
能源领域也是正渗透膜技术的应用领域之一。
通过正渗透膜技术可以实现煤炭气化和天然气净化过程中的气体分离和纯化，提高能源利用效率。
正渗透技术的应用现状及前景摘要正渗透技术作为一种新兴的膜技术以其低能耗、耐污染的特点在国际上受到越来越多的关注，并且在海水淡化、绿色能源、航空航天、食品浓缩等多个行业得到了迅速发展。
本文从正渗透技术概述、特点、影响因素和工业应用等方面进行了论述，并展望了该领域未来的发展方向。
关键词：正渗透膜；汲取液；海水淡化目录第1章前言 (1)第1.1节正渗透技术概述 (1)1.1.1正渗透技术原理 (1)第2章正渗透过程 (3)第2.1节正渗透膜的选择 (3)2.1.1正渗透膜的结构 (3)2.1.2正渗透膜的特点 (3)第2.2节浓差极化现象 (4)2.2.1浓差极化的分类 (4)2.2.2浓差极化的影响 (4)第2.3节汲取液的选择 (5)2.3.1汲取液的特点 (5)2.3.2汲取液的分类 (5)第3章正渗透过程的影响因素 (7)第3.1节正渗透过程实现的条件 (7)第3.2节正渗透过程的影响因素 (7)3.2.1 膜进水方向的影响 (7)3.2.2 原料液与汲取液浓度的影响 (7)3.2.3 温度的影响 (7)3.2.4 流速的影响 (8)第3.3节正渗透膜污染 (8)第4章正渗透技术的应用 (9)第4.1节正渗透过程的特点 (9)第4.2节正渗透过程的工业应用 (9)4.2.1 海水淡化和软化 (9)4.2.2 废水和垃圾渗出液的处理 (10)4.2.3 正渗透膜生物反应器 (11)4.2.4药物控制释放过程 (12)第5章结论 (13)参考文献 (14)第1章前言第1.1节正渗透技术概述随着人口膨胀和环境污染等全球性问题的出现，水危机以及能源紧张已经成为目前阻碍全球发展的一大难题[1]。
众所周知，水与能源是相互依存的关系，清洁水是产生能源必不可少的来源之一，而清洁水的生产又需要消耗能源。
各个国家都在不断的探索新的技术以缓解水危机和能源紧张带来的发展问题，其中正渗透技术就是当前研究的热点。
现阶段在水处理、能源开发、生命科学等方面，该技术都得到了广泛的关注与研究。
国内在正渗透技术方面的研究起步较晚，近几年部分学者也开始了正渗透技术方面的研究与探讨[2-4]。
1.1.1正渗透技术原理正渗透（Forward Osmosis），也称为渗透，是一种自然界广泛存在的物理现象。
以水为例，在FO过程中，水透过选择性半透膜从水化学势高的区域（低渗透压一侧）自发地传递到水化学势低的区域（高渗透压一侧）[2]。
如果将水和盐水两种渗透压不同的溶液用半透膜隔开，水就会自发的通过半透膜从水侧扩散到盐水侧，使盐水侧的水位不断提高，直至两侧液体的液位压差等于膜两侧的渗透压差时停止。
反渗透过程是在盐水侧施加一定的压力克服渗透压，使得水从盐水侧扩散到水侧。
如果盐水侧施加的压力小于两种液体的渗透压差，水仍然从水侧扩散到盐水侧，而这一过程成为减压渗透或者压力阻尼渗透，它也是一种正渗透过程[3]。
几种渗透过程示意图如图1·1。
图1·1 正渗透、压力阻尼渗透、反渗透过程原理示意图正渗透技术的驱动力是两种溶液的化学势差或者渗透压差本身，无需外加压力，具有低能耗、低膜污染、不易结垢[5]等特点，在脱盐、浓缩、能源和水净化等领域有着广泛的应用前景。
第2章正渗透过程第2.1节正渗透膜的选择2.1.1正渗透膜的结构正渗透过程的核心是正渗透膜。
任何一种选择性透过膜都可以作为正渗透膜使用，可分为生物膜和合成膜两类。
1748年法国学者Abbe Nollt利用猪膀胱进行渗透试验，许多植物的外皮等部位内部具有多孔结构，也可作为半透膜使用。
20世纪30年代出现了醋酸纤维素膜；40年代离子交换膜得到开发和利用；50年代，加拿大学者Sourirajan等开始了反渗透膜分离技术的实验和理论研究，后来陆续发现了醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜等等[6]。
渗透膜一般包括两部分，内层为疏松多孔结构，叫做支撑层；外面有一层较致密的皮层，叫做选择层或者分离层。
膜的选择性来自于皮层的选择性透过。
衡量渗透膜性能的指标有水通量、盐截留率、分离效率等。
HTI公司的正渗透膜截面照片如图2·1。
图2·1 HTI公司的正渗透膜的SEM截面照片2.1.2正渗透膜的特点实践证明[2]，理想的正渗透膜应当具备以下几个特点：（1）膜的皮层尽可能致密。
致密的皮层可以减少汲取液中的盐的反向渗透混量，同时可以保证较高的盐截留率；（2）多孔支撑层应当尽可能的薄，空隙率要低。
支撑层越薄，物质的传质阻力越小，水通量就越大；同时支撑层的空隙率低，可以有效的减小膜内的浓差极化现象；（3）膜材料的亲水性要好。
亲水性的膜材料可以提高水通量，同时提高膜的抗污染能力；（4）膜应具有较高的机械强度。
机械性能好的膜可以延长其使用寿命，降低生产成本；（5）具有较强的抗化学腐蚀性以及较宽的pH值适用范围。
正渗透膜要求对原料和汲取液能够保持化学稳定性，这样当用膜进行污水处理、海水淡化等应用时才能保证膜的结构不被破坏。
第2.2节浓差极化现象2.2.1浓差极化的分类在影响膜水通量和分离效率的众多因素中，浓差极化是不可忽略的一个重要因素，浓差极化又可以分为外浓差极化和内浓差极化两种。
在渗透压的驱动下，待浓缩溶质传递到膜的表面，被截留的溶质在膜表面附近不断的聚集，结果使得膜表面处的溶质浓度远远高于其在溶液本体中的浓度，这种在膜表面外部发生的浓差极化现象成为外浓差极化，这种现象不仅发生在正渗透过程中，在以压力为推动力的膜过程中也会发生；内浓差极化通常发生在非对称性的多孔支撑层的空隙内部，内浓差极化是正渗透过程中所特有的现象[6]。
正渗透膜若用对称性均质膜，则只发生外浓差极化，当原料液流经膜的选择性分离层时，溶质在皮层上聚集，发生浓缩性的外浓差极化，该极化现象使原料液侧膜表面的渗透压提高，从而使有效渗透压差降低。
与此同时，膜的另一个接触面的汲取液被从原料液侧渗透过来的水不断稀释，导致膜表面处汲取液浓度和渗透压降低，这是稀释的外浓差极化。
2.2.2浓差极化的影响无论是浓缩性的外浓差极化还是稀释性的外浓差极化，都会使主体溶液的实际渗透压差降低，造成水通量的降低。
外浓差极化现象带来的不利影响，可以通过增加膜表面的液体流速的方式减小，溶液以湍流的方式在膜表面流动，可以使边界层厚度减小，从而减小浓差极化。
由于正渗透过程是在无压条件下进行的，外浓差极化并不是膜通量下降的主要原因，而且正渗透膜大多数为非对称性膜或者复合膜，它们都是由疏松的多孔支撑层和致密的选择性分离层组成的，Mehta和Loeb对浓差极化现象在正渗透过程中的影响作了详细的研究，研究结果表面内浓差极化才是正渗透过程中导致膜分离效率下降的主要原因[7]。
目前正渗透膜主要是非对称膜，由于正渗透过程中在膜的多空层和支撑层发生的内浓差极化使得过程的实际通量要远小于预期值。
商业化的正渗透膜采用开孔率50%的聚酯网丝作为支撑层，比传统的反渗透膜具有更高的正渗透性能。
近几年，研究人员通过开发低结构参数的中空纤维膜或者平板支撑膜，采用界面聚合法制备低内浓差极化、高水通量、高截留率的正渗透膜[8]。
第2.3节汲取液的选择2.3.1汲取液的特点在正渗透过程中，与膜同等重要的是汲取液。
如前所述，正向渗透膜过程的推动力是汲取液与原料液的渗透压差，所以汲取液的选择和构成也是重要的研究课题之一。
它要与原料液之间有足够的渗透压差，使纯水源源不断地渗透过来，同时不对膜的结构、性能和纯水质量造成影响；此外，还应能采用较简单的方法从中分离出纯水，以获得淡水[9]。
汲取液中的溶质叫做汲取溶质，理想的汲取溶质应该具备以下条件：（1）能产生较高的渗透压，即在水中应该具有较高的溶解度，因而应该具有较小的分子质量；（2）无毒性，在纯水中能够安全稳定的存在；（3）化学性质稳定，即不能与膜发生化学反应；（4）在制备纯水的过程中，应该能方便且经济地将汲取液与纯水进行分离并且能够重复使用。
2.3.2汲取液的分类根据可否回收并循环利用，将现有的汲取液分为两种类型。
（1）直接利用型葡萄糖溶液是直接利用型汲取液的代表。
HTI公司开发的正渗透滤水器就是采用可食用汲取液糖类或饮料粉。
当把滤水器浸没到水体如盐水、污水等中时水将渗透过正渗透膜进入到汲取液中，被稀释的汲取液可供人体直接饮用，并且富含营养物质与矿物元素，而水体中的污染物，如悬浮固体有机物等被截留下来。
目前这一类产品仅用于军事远征探险、灾害救援及娱乐等领域，应用范围较窄，并且可应用规模较小，不适合大规模的水处理工程。
（2）循环利用型这一类汲取液又可以细分为磁性汲取液、有机化合物汲取液、无机化合物汲取液等。
这一类汲取液可以重复循环利用，但随着回收再使用次数的增多，通常会影响汲取液的渗透压和膜的通量等，存在成本高和使用次数有限等问题[10]。
第3章正渗透过程的影响因素第3.1节正渗透过程实现的条件正渗透膜和渗透驱动力是正渗透过程能够实现的两个必要因素，而且在正渗透过程中，使水通量比理论值低的主要原因是内浓差极化现象。
因此，所有影响这三者的因素都会对正渗透过程产生作用。
第3.2节正渗透过程的影响因素具体可以归结为以下四个因素[11]。
3.2.1 膜进水方向的影响膜的进水方向不同，会产生两种不同的浓差极化现象。
研究表明两种浓差极化现象对水通量的影响差别很大[12]。
所以在不同的体系中，选择不同的进水方向。
在水纯化与脱盐的应用中，选择原料液面向正渗透膜的活性分离层的进水方式较好。
3.2.2 原料液与汲取液浓度的影响研究表明，在原料液浓度不变的情况下，汲取液浓度增大时，渗透压差增大，从而使得水通量增大；但是当汲取液浓度增大到一定程度时，水通量反而下降，这是由于当汲取液浓度很高时，浓差极化现象加剧，使得水通量的降低至大于渗透压差增大带来的水通量的升高值，故净水通量降低[13]。
同样，固定汲取液浓度，当原料液的浓度增大时，同样会有相似的情况出现。
在实际过程中原料液不能选择，应当根据水通量的需要选择汲取液。
3.2.3 温度的影响在反渗透过程中，温度升高，使得水的粘度降低，扩散系数提高，因此水通量会增大。
然而在正渗透过程中，温度升高除了降低水的粘度，提高扩散系数之外，最主要的就是对内浓差极化的影响。
McCutcheon[14]等人考察了温度对稀释的内浓差极化和浓缩的内浓差极化的影响。
得到的结果是，温度升高，内浓差极化降低，水通量提高。
但是并不是越高越好，因为当水通量增大到一定程度以后，反而会加重内浓差极化。
故在正渗透过程中，温度的选择特别重要。
3.2.4 流速的影响外浓差极化和内浓差极化现象一直存在于正渗透的运行过程中，从而降低水通量；为了提高水通量，要尽量减小这两种极化现象。
内浓差极化由于在膜的内部结构中形成的，所以不容易减小。
