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反渗透系统的设计流程反渗透也成为逆渗透,英文名称为:REVERSE OSMASIS（RO)。
反渗透技术室当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。
其技术以压力差为推动力,从溶液中分离出容易的膜分离操作.对膜一侧的料液施加压力,当压力超过他的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透.从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即浓缩液。
若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水.它已广泛应用于太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子灯行业用水的前期制备;化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理.反渗透原理反渗透原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用,将溶液中的溶质与溶剂分离，从而达到纯净水的目的。
当纯水和盐水被理想半透膜隔开，理想半透膜只允许水通过而阻止盐通过，此时膜纯水侧的水会自发地通过半透膜流入盐水一侧，这种现象称为渗透,若在膜的盐水侧施加压力,那么水的自发流动将受到抑制而减慢，当施加的压力达到某一数值的时候,水通过膜的净流量等于零，这个压力称为渗透压力，当施加在膜盐水侧的压力大于渗透压力时,水的流向就会逆转，此时，盐水中的水将流入纯水侧,上述现象就是谁的反渗透（RO）处理的基本原理.反渗透膜是由具有高度有序矩阵结构的聚合纤维素组成的.他的孔径为0.1纳米-1纳米，即一百亿分之一米（相当于大肠杆菌大小的千分之一,病毒的百分之一）.其孔径很小可以去除滤液中的离子范围和分子量很小的重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。
整个工作原理均采用物理法，不添加任何杀菌剂和化学物质，所以不会发生化学变相。
并且反渗透膜并不分离溶解氧，所以通过此法生产得出的纯水是活水,喝起来清甜可口。
反渗透膜对透过的物质具有选择性的薄膜称之为半透膜.一般将只能渗透溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。
反渗透膜工作原理
反渗透膜工作原理是基于自然的渗透过程，通过应用高压力将水或溶液从高浓度侧推进到低浓度侧。
其主要工作原理包括以下几个步骤：
1. 渗透过程：液体（通常为水）从低浓度侧通过半透膜进入高浓度侧。
这是因为溶液中的溶质浓度较高，与纯水相比溶质会引起压力差，使溶剂通过膜向高浓度侧渗透。
2. 压力应用：为了推动溶剂的渗透，高压被施加到高浓度侧。
通过施加足够的压力，可以克服渗透过程中的阻力，从而推动液体通过半透膜。
3. 分离过程：在应用压力的同时，半透膜可以阻止溶质的通过，只允许溶剂通过膜过滤。
这样，溶剂可以通过膜从高浓度侧进入低浓度侧，而溶质则被留在高浓度侧。
4. 收集和回收：在渗透过程完成后，从低浓度侧收集膜透过的溶剂。
这样，高浓度侧就可以得到更为纯净的溶液或水，而低浓度侧得到了浓缩的溶液或废液。
总的来说，反渗透膜运用高压力使液体从高浓度侧通过半透膜渗透到低浓度侧，实现了溶质与溶剂的分离过程。
这种原理广泛应用于海水淡化、废水处理和制备高纯度水等领域。
反渗透膜知识点反渗透膜是一种具有微孔结构的膜材料，它能够有效地过滤水中的溶解性固体、悬浮物、细菌、病毒和重金属等有害物质，从而实现水质的净化和提纯。
反渗透膜在水处理、饮用水生产、海水淡化和废水处理等领域发挥着重要的作用。
反渗透膜的工作原理是利用渗透压差实现物质的分离。
当两侧的溶液浓度不同时，就会形成渗透压差。
在反渗透膜中，只有小分子的水能够通过膜孔，而大分子的溶质则被截留在膜表面，从而实现了水和溶质的分离。
因此，反渗透膜能够高效地去除水中的杂质和污染物，提供清洁的水源。
反渗透膜的制备材料通常是聚酰胺或聚醚硫醚等高分子化合物，具有良好的物理性能和化学稳定性。
这些材料具有高强度、耐腐蚀、耐高温和耐压等特点，在水处理过程中能够保持较长的使用寿命和稳定的过滤效果。
同时，反渗透膜还可以根据不同的需求进行定制，以适应不同场合的水处理要求。
反渗透膜的应用领域非常广泛。
在饮用水生产中，反渗透膜能够有效去除水中的有机物、重金属和微生物等污染物，提供健康安全的饮用水。
在海水淡化领域，反渗透膜可以将咸水转化为淡水，满足人们日益增长的用水需求。
在废水处理中，反渗透膜可以高效去除废水中的有机物和重金属，减少环境污染。
然而，反渗透膜也存在一些问题。
首先，膜孔的直径非常小，容易被微生物和胶体等污染物堵塞，从而降低了膜的通量和过滤效果。
其次，反渗透膜的制备成本较高，需要耗费大量的能源和原材料，且膜组件的维护和更换也需要一定的成本和技术支持。
此外，反渗透膜在长时间使用后会产生膜污染和膜结垢现象，需要定期进行清洗和维护，以延长膜的使用寿命。
为了克服这些问题，研究人员提出了一些改进和创新的方法。
例如，通过改变膜的材料和结构，提高膜的抗污染性能和通量，使反渗透膜更加适用于不同的水处理场合。
此外，还可以结合其他水处理技术，如超滤、电渗析和臭氧氧化等，形成多级过滤和处理系统，提高水的净化效果和经济效益。
反渗透膜作为一种高效的水处理技术，具有广泛的应用前景。
侧流卷式反渗透膜是一种高效、节能的水处理技术，广泛应用于海水淡化、工业纯水制备等领域。
本文将介绍侧流卷式反渗透膜的结构、原理、特点及应用情况。
一、结构侧流卷式反渗透膜主要由膜片、导流层、产水层和压紧板等组成。
膜片是反渗透膜的核心部分，由高分子材料制成，具有选择性渗透功能。
导流层和产水层分别起到引导水流和收集产水的作用，而压紧板则用于固定膜片。
二、原理侧流卷式反渗透膜的原理基于压力驱动下的物质选择性渗透。
在一定压力下，纯水分子通过反渗透膜进入产水侧，而盐离子、有机物等杂质被阻挡在膜另一侧。
通过连续供给压力，可以连续产出纯水。
三、特点侧流卷式反渗透膜具有以下特点：1. 高产水效率：在适宜的操作条件下，侧流卷式反渗透膜具有较高的产水效率，可满足各种应用需求。
2. 抗污染能力强：侧流卷式反渗透膜的特殊结构设计使其具有较强的抗污染能力，可以有效降低膜堵塞的风险。
3. 易于维护：侧流卷式反渗透膜结构简单，拆装方便，便于维护和清洗。
4. 节能环保：与传统的电渗析、蒸发等水处理技术相比，侧流卷式反渗透膜技术具有节能环保的优势，可大幅降低能耗和减少环境污染。
四、应用情况侧流卷式反渗透膜广泛应用于以下领域：1. 海水淡化：利用侧流卷式反渗透膜技术淡化海水，可有效解决全球范围内的水资源短缺问题。
2. 工业纯水制备：在电力、电子、化工等行业，利用侧流卷式反渗透膜技术制备工业纯水，可提高产品质量和降低生产成本。
3. 饮用水净化：侧流卷式反渗透膜技术可以有效去除水中的有害物质，提高饮用水的质量，保障人们的健康。
4. 废水处理：通过侧流卷式反渗透膜技术对废水进行处理，可实现废水的循环利用，降低水资源的浪费。
五、未来展望随着环保意识的提高和技术的不断发展，侧流卷式反渗透膜技术将在未来的水处理领域发挥更加重要的作用。
未来，侧流卷式反渗透膜技术将朝着更高性能、更低成本、更环保的方向发展，为解决全球水资源问题提供更多可能性。
总之，侧流卷式反渗透膜作为一种高效、节能的水处理技术，具有广泛的应用前景。
反渗透设备反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。
简介反渗透设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。
反渗透设备应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。
是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的最佳设备。
广泛用于电子、医药、食品、轻纺、化工、发电等领域。
仿生来源生活在海岸边的海鸥，依靠喝海水可以补充身体的水分。
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan在观察海鸥时发现，海鸥在掠过海面时会啜起一大口海水，在几秒钟的间隔后，吐出一小口的海水。
他感到十分的困惑，因为陆生由肺呼吸的动物是绝对无法饮用含盐量很高的海水的。
后经过对海鸥的解剖发现，海鸥并没有直接把海水喝下，而是把海水存在喉管里，海鸥喉管的结构是由一层层的粘膜组织构成的，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过粘膜转化为淡水,海鸥把经过粘膜组织过滤的淡水吸收到身体内部，然后把剩下的高浓度海水再吐出来，海鸥之所以能喝海水的奥秘就在这里。
这也就是反渗透法的基本理论架构。
系统组成预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。
ro反渗透膜原理反渗透膜技术是一种应用于水处理、海水淡化、废水处理等领域的高效膜分离技术。
其中，RO（Reverse Osmosis，反渗透）技术是目前应用最为广泛的一种反渗透膜技术。
RO反渗透膜原理是指通过一定的压力差，将水中的溶质和离子从高浓度区域通过反渗透膜，转移到低浓度区域的过程。
RO反渗透膜的结构RO反渗透膜由多层膜材料组成，其中心层是由聚酰胺材料制成的半透膜，其它层则是由聚酯或聚丙烯等材料制成的支撑层和保护层。
RO反渗透膜的厚度通常在0.1~0.5mm之间，孔径大小在0.1~1nm之间，具有高分离效率和高通量的特点。
RO反渗透膜的工作原理RO反渗透膜技术基于渗透压差原理，通过在膜表面施加一定的压力，使得水分子逆向渗透，从高浓度区域向低浓度区域移动。
在此过程中，RO反渗透膜可以有效地分离水中的溶质和离子，使得产出的水质量高于进水质量。
RO反渗透膜的分离机理RO反渗透膜的分离机理主要包括两种方式：一种是通过膜孔道的物理筛选作用实现分离，另一种是通过膜表面的化学反应实现分离。
物理筛选作用的分离机制是指，RO反渗透膜的孔径大小可以限制水分子和离子的通过，使得溶质和离子被截留在膜表面，而纯净水则通过膜孔道流出。
这种方式可以有效地分离大分子物质和小分子物质，例如可以将有机物和重金属离子从水中分离出来。
化学反应作用的分离机制是指，RO反渗透膜的表面具有一定的亲水性和亲油性，可以吸附和反应水中的离子和分子，使得它们被截留在膜表面，而纯净水则通过膜孔道流出。
这种方式可以有效地分离有机物和无机物，例如可以将硝酸盐和氯离子从水中分离出来。
RO反渗透膜的应用领域RO反渗透膜技术广泛应用于水处理、海水淡化、废水处理等领域。
具体应用包括：1.海水淡化：RO反渗透膜技术可以将海水中的盐分和杂质去除，使得海水变成可饮用的淡水。
2.饮用水处理：RO反渗透膜技术可以去除水中的有害物质和微生物，使得水变成安全的饮用水。
3.工业废水处理：RO反渗透膜技术可以去除工业废水中的有害物质和重金属离子，使得废水变成可以排放的环保水。
纳滤膜和反渗透膜纯水装备研发生产方案一、背景随着全球工业化进程的加速，水资源的短缺和水污染问题日益严重。
为满足工业生产及日常生活对水质的要求，新型的纳滤膜和反渗透膜纯水装备应运而生。
本方案旨在从产业结构改革的角度，探讨纳滤膜和反渗透膜纯水装备的研发与生产。
二、工作原理1.纳滤膜（NF）：纳滤是一种介于超滤与反渗透之间的膜分离技术，其孔径范围在几纳米到几十纳米之间。
纳滤膜可以有效地去除水中的有机物、重金属离子、细菌、病毒等杂质，同时保留有益的矿物质和微量元素。
2.反渗透膜（RO）：反渗透是一种压力驱动的膜分离技术，利用半透膜将水分子与其他杂质分离。
在一定压力下，水分子可以通过反渗透膜，而离子、有机物、细菌、病毒等则被截留。
反渗透技术可实现水质的深度净化，适用于高纯水制备、海水淡化等领域。
三、实施计划步骤1.技术研究：开展纳滤膜与反渗透膜材料的改性研究，提高膜的分离性能和抗污染能力。
同时，研究新型膜组件的制备工艺，实现规模化生产。
2.装备设计：根据纳滤膜和反渗透膜的特性，设计出高效、节能的纯水装备。
考虑设备的结构、操作流程、自动化控制等因素，确保设备的可靠性和稳定性。
3.试制与测试：选取代表性材料进行试制，对设备进行全面检测和调试。
收集实验数据，分析并改进设计。
4.批量生产：经过技术攻关和改进后，进行批量生产。
确保产品质量和性能达到预期要求。
5.售后服务：提供完善的售后服务，包括设备安装、调试、维修、保养等，确保用户的正常运营。
四、适用范围本研发生产的纯水装备适用于以下领域：1.工业生产：满足各类工业生产过程中对水质的要求，如电子、电力、化工、制药等行业。
2.日常生活：供应高品质的饮用水，满足家庭、学校、办公场所等日常生活的用水需求。
3.海水淡化：将纳滤膜和反渗透膜技术应用于海水淡化，解决全球部分地区的缺水问题。
4.环境治理：处理工业废水和生活污水，实现废水资源化利用，保护环境。
五、创新要点1.纳滤膜与反渗透膜材料的改性研究：通过化学或物理方法对现有膜材料进行改性，提高膜的性能。
纳滤膜和反渗透膜纯水装备研发生产方案一、背景随着中国经济的快速发展和工业化进程的加速，水资源的需求日益增长，而水资源的污染和浪费也日益严重。
因此，开发高效、环保、可持续的纯水装备已成为当前及未来的重要需求。
纳滤膜和反渗透膜技术作为当今纯水制备的主流技术，在中国得到了广泛的应用。
然而，由于国内技术发展较晚，与国际先进水平相比还存在一定差距。
为此，开展纳滤膜和反渗透膜纯水装备的研发生产，对于提升我国产业技术水平和水资源管理具有重要意义。
二、工作原理纳滤膜（NF）和反渗透膜（RO）都是压力驱动的膜分离技术。
其工作原理主要是基于膜两侧的压力差，以压力为推动力，使水分子通过膜，而将悬浮物、有机物、无机物等截留在膜的一侧，实现水的分离和纯化。
1.纳滤膜技术：纳滤膜的孔径在纳米级别，可以去除水中的悬浮物、有机物、无机物等杂质。
同时，由于其孔径较小，纳滤膜的过滤效率较高，截留效果好。
2.反渗透膜技术：反渗透膜的孔径比纳滤膜更小，仅为0.1纳米。
在反渗透过程中，水分子可以通过反渗透膜，而将95%-98%的离子、有机物、悬浮物等截留在膜的一侧。
反渗透膜的过滤效果更佳，产水质量更高。
三、实施计划步骤1.技术研究：开展纳滤膜和反渗透膜的技术研究，包括材料选择、膜制备工艺、膜性能检测等。
2.装备设计：根据技术研究结果，设计纳滤膜和反渗透膜纯水装备的结构、流程等。
3.装备制造：选取合适的材料，按照设计图纸制造纯水装备。
4.装备调试与优化：对制造完成的纯水装备进行调试，根据实际运行情况进行优化。
5.产业化和推广：将优化后的纯水装备进行产业化生产和推广。
四、适用范围1.工业用水：纳滤膜和反渗透膜纯水装备可用于工业领域的各个环节，如电子、电力、化工等。
2.饮用水：通过纳滤膜和反渗透膜技术制备的纯水可用于饮用，保障人民的健康。
3.农业用水：为农业提供高质量的水源，促进农业的发展。
4.环保领域：在污水处理和回用方面具有重要作用，有助于环境保护。
天津大学硕士学位论文高通量反渗透复合膜制备研究姓名：张晨申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王志20090601１４复合膜的结构与成膜机理１４．１复合膜的结构复合膜的出现是膜技术发展史上的一个重要突破。
复台膜表面的致密超薄皮层由一个或多个多孔亚层支撑。
复合膜的皮层和亚层由不同的材抖制成，在结构和性质上相互独立。
复合膜的堆大优点在于可以通过埘皮层和亚层分别进行优化，使复合膜的性能达到悬佳…】。
以美国陶氏化学公司的ＦＴ－３０型商业反渗透复台膜为例，复合膜由聚酯无纺布层（１２０微米）、聚矾支撑层（４０微米）和聚酰胺超薄分离层（１００～２５０纳米）复合而成，如图Ｉ＿４所示。
复合膜表面的超薄分离层由界面聚合法合成，是复合膜的功能层。
高度交联的聚酰胺薄膜十分致密，起到了对盐离子的截留作Ｊ；｝ｊ．同时厚度叉很低，对水的阻力很小。
因此，复合膜在有着根高截留率的同时还可以保持较高的水通量。
然而，超薄分离层的机械强度很低，无法单独制备或使用，吲此必须将其合成在某种多孔材科之上。
■■■■●—一聚配簌踊分离屡一裹砜多孔支港层图１４檗酰胺反潘透复合膜的结掏示意罔Ｆｉ９１－４ＳｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｐｏｌｙａｍｉｄｅＴＦＣｍＶｅｒｓｅｏｓｍｏｓｉｓｍｅｍｂｒａｎｅ聚砜（Ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ，ＰＦ）超滤膜是包括ＦＴ－３０膜在内的大部分商业反渗透膜所采用的多孔支撑层。
作为超薄功能层的支撑材料．聚砜超滤膜具有表面粗糙度低、表面孔径小、孔径分布窄、抗酸碱、机械强度高、耐高温等优点。
其它可以做为复合膜支撑层的材料包括聚醚砜（ＰＥＳ）、聚丙烯腈（ＰＡＮ）等。
需注意的是，不是所有的多孔材料都可以用作复台膜的支撑层。
反渗透和纳滤复合膜的活性皮层很薄，困此要求与其直接接触的支撑层表面比较光滑，即粗糙度较低ｌｌ“。
此外，复合膜的制各过程中需要将支撑膜与含有多胺单体的碱性水溶液相接触．并且成膜后还需要将复台膜在接近１００＇Ｃ下进行热处理，因此要求支撑材料能够耐强碱、耐高温。
反渗透技术介绍一、概述反渗透是二十世纪后期迅速发展起来的膜法水处理方式，它是苦咸水处理、海水淡化、除盐水、纯水、高纯水等制备的最有效方法之一。
它中心技术是反渗透膜，该膜是一种用特殊材料和加工方法制成的、具有半透性能的薄膜。
它能够在外加压力的作用下使水溶液中的某些组分选择性透过，从而达到水体淡化、净化的目的。
早在1748年就法国人Abble Nellet就发现了渗透现象。
1950美国人Hassler提出了利用与渗透相反的过程进行海水淡化的设想。
但是，只有当1960年LoebSourirajan用醋酸纤维素作材料、研制成第一张高分离效率和高透水量的反渗透膜以后，反渗透技术才从可能变为现实。
1960年世界第一张不对称醋酸纤维膜的出现使反渗透膜应用于工业上制水成为可能。
初期是板式膜、管式膜，在六十年代中、后期出现了卷式、中空纤维膜，七十年代初期又研制出海水淡化膜。
在1972至1977的五年间，世界范围内的反渗透装置数量增加了15倍，制水容量增加了41倍，直至八十年代以后仍以14-30%的速度递增。
反渗透除在苦咸水、海水淡化中使用外，还广泛应用于纯水制备、废水处理以及饮用水、饮料和化工产品的浓缩、回收工艺等多种领域。
反渗透水处理工艺基本上属于物理方法，他在诸多方面具有传统的水处理方法所没有的优异特点：●反渗透是在室温条件下，采用无相变的物理方法得以使水淡化、纯化；●依靠水的压力作为动力，其能耗在众多处理方法中最低；●化学药剂量少。
无需酸、碱再生处理；●无化学废液及废酸、碱排放，无酸碱中和处理过程，无环境污染；●系统简单、操作方便，产水水质稳定，两级反渗透可取得高质量的纯水；●适应于较大范围的原水水质，即适用于苦咸水、海水以至污水的处理，也适用于低含盐量的淡水处理。
●设备占地面积少，需要的空间也小；●运行维护和设备维修工作量少。
对锅炉补给水处理，反渗透法也具有常规的离子交换处理方式难以比拟的优异特色，如：●产水中的二氧化硅少，去除率可达99.5%，有效的避免了发电机组随压力升高对SiO2的选择性携带所引起的硅垢，以及天然水中硅对离子交换树脂的污染，造成再生困难、运行周期短等问题，并影响除硅效果；● 产水中有机物、胶体等物质，去除率可达到95%，避免了由于有机物分解所形成的有机酸对汽轮机尾部的酸性腐蚀的问题；● 反渗透水处理系统可连续产水，无运行中停止再生等操作，没有产水水质忽高忽低的波动，对发电机组的稳定运行，保证电厂的安全经济有着不可估量的作用。
反渗透膜的制备技术 反渗透是利用反渗透膜只透过溶剂而截留离子或小分子物质的选择透过性，以膜两侧的静压差为推动力，实现对混合物分离的膜过程。 在一定温度下，用一个只能使溶剂透过而不能使溶质透过的半透膜把稀溶液与浓溶液隔开，由于浓溶液中水的化学势小于稀溶液中水的化学势，水就会自发地通过半透膜从稀溶液进入到浓溶液中，使浓溶液液面上升，直到浓溶液液面升到一定高度后达到平衡状态。这种现象称为渗透(osmosis)或正渗透。如图1所示，半透膜两侧液面高度差所产生的压差称为浓溶液和稀溶液的渗透压差Δπ,如果稀溶液的浓度为零，渗透压差即为（浓）溶液的渗透压π；如果在浓溶液上方施加压力ΔP，如果ΔP大于Δπ，则浓溶液中的水便会透过半透膜向稀溶液方向流动，这一与渗透相反的过程称为反渗透(reverse osmosis,RO)[1]。 （a） 渗透 （b）反渗透 图1 渗透与反渗透 由于反渗透膜的截留尺寸为左右，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等（去除率达97～98%），系统具有水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作方便等优点，其已广泛应用在苦咸水脱盐、海水淡化、废水处理、纯水制备、食品和医药等方面，被称为“2l世纪的水净化技术”。[2]
1．1 反渗透复合膜发展概括 人类发现渗透现象至今已有260多年历史。1748年，法国的Abble Nollet发现水能自发地扩散进入装有酒精溶液的猪膀胱内，并首创osmosis一词用来描述水通过半透膜的现象，成为第一例有记载的描述膜分离的试验。在接下来的100多年里，渗透作用引起了科学家们极大的兴趣。最初实验用膜都是动物或植物膜，直到1864年，Traube才成功研制了人类历史上第一张人造膜—亚铁氰化铜膜。该膜对稀电解质溶液表现出显着的选择通过性，尤其渗透压现象引起了极大的关注。Preffer用这种膜以蔗糖和其他溶液进行实验，把渗透压和温度及溶液浓度联系起来，给出了计算渗透压的关联式。1887年Van't Hoot依据Preffer的结论建立了完整的稀溶液的理论，其后J．W．Gills提供了认识渗透压及它与其他热力学性能关系的理论，为渗透现象的研究工作奠定了坚实的理论基础。在对渗透现象进行了一系列的研究后，富于创造性的科学家们并未止步于此。1930年，Sollner进行了反渗透的初步研究，当时人们称之为“反常渗透”。1949年，美国加利福尼亚州立大学洛杉矶分校(UCLA)的Gerald Hassler教授开始了“将海水作为饮用水的水源’’的研究，描述了“阻挡盐分渗透的膜”和“选择性渗透膜层"，最早提出了膜法脱盐的概念。尽管Hassler教授的研究未取得理想的结果，但这为后来的反渗透研究工作奠定了基础。1953年，美国的C．E Reid教授首先发现醋酸纤维素类具有良好的半透性；同年，反渗透在Reid教授的建议下被列入美国国家计划。1960年UCLA的Samuel Yuster，Sidney Loeb和Srinivasa Sourirajan等在对膜材料进行了大量的筛选工作后，以醋酸纤维素(E-398-3，乙酰含量39．8％)为原料，采用高氯酸镁水溶液为添加剂，经反复研究和试验，终于首次制成了世界上具有历史意义的高脱盐(98．6％)、高通量下水透过速度为O．3×10-3cm3／s，合259L／d*m2)的不对称反渗透膜。该膜由一层很薄的致密层(厚度约15～25nm)和一个多孔支撑层(>100um)组成。不对称膜的制备成功成为膜发展史上的第一个里程碑，极大地促进了反渗透膜技术的发展。膜科学技术的发展并没有因为第一张实用反渗透膜的发明而停止。1963年Manjikion对CA膜进行了改性，1968年Saltonstall研制了CA-CTA(三醋酸纤维素)共混膜。醋酸纤维素类膜制作较容易，价格便宜，耐游离氯，膜面平滑不易结垢，但应用pH范围窄，耐热性差，易发生化学及生物降解且对操作压力要求高。针对这些缺点，美国Du Pont公司开发出一种α-PA(芳香族聚酰胺)反渗透膜。与醋酸纤维素类膜相比，芳香族聚酰胺类膜具有脱盐率高、通量大、应用pH范围宽、耐生物降解、操作压力要求低等优点。70年代初该公司成功推出一种由α-PA中空纤维反渗透膜制成的“Permasep B-9”渗透器(获1971年美国Kirkpatrick化学工程最高奖)，使反渗透的性能有了大幅度的提高。同期，德国、中国和前苏联也相继开发出了自己的聚酰亚胺R0膜和聚砜酰胺RO膜。复合膜的研究始于20世纪60年代中期。70年代问世的NS-100复合膜(聚乙烯亚胺与甲苯二异氰酸酯在聚苯乙烯基膜上复合而成)是膜技术发展史上的又一个里程碑。1980年Filmtec公司推出了性能优异、实用的FT-30复合膜(间苯二胺和均苯三甲酰氯界面聚合而得)，实现了反渗透复合膜技术的商品化，从而使反渗透复合膜技术取得划时代的进步。80年代末高脱盐率的全芳香族聚酰胺复合膜工业化；90年代中期超低压和高脱盐全芳香族聚酰胺复合膜开始进入市场；2000年初耐污染、高脱硼、极低压和高压聚酰胺复合膜相继出现……从而为反渗透技术的进一步发展开辟了广阔的前景[3][4]。
1．2反渗透膜的结构 反渗透膜按结构来分主要有两种：不对称反渗透膜和反渗透复合膜[5]，其示意图如图2所示。 （a）非对称反渗透膜 （b）复合反渗透膜 图2 反渗透膜结构示意图 非对称反渗透膜一般由相转化法一步制备，具有以下两个特点：一是致密皮层与支撑层为同一种膜材料；二是致密皮层与支撑层是同时制备、形成的。由于其对溶质起分离作用的致密皮层较厚（约 μm），因此水通量较小[6]。 复合反渗透膜是由致密的超薄分离层（约 μm）、多孔支撑层（40～70μm）和织物增强层（约 110μm）组成。一般先在织物增强层上制备多孔支撑层，再在其上制备致密皮层，分两步完成。通用的复合膜大多是在多孔聚砜支撑膜表面采用界面聚合法制得致密的交联芳香聚酰胺超薄分离层，这种膜的水通量较高。 复合反渗透膜与不对称反渗透膜比较，具有如下优点[7]： (1)反渗透复合膜是在支撑膜上复合一层致密分离层而制得，可以分别选用不同的膜材料制备致密皮层和多孔支撑层，并能控制多孔支撑层的孔隙率、孔结构等，通过调节，可以满足不同的分离要求。而不对称反渗透膜的致密皮层与多孔支撑层通常为同一材料，没有明显的界面，结构难以控制； (2)复合反渗透膜中的超薄分离层可由线性聚合物和交联聚合物组成，可用的聚合物种类较多。而非对称反渗透膜则要求可溶性聚合物，还需具有脱盐功能和合适的水通量，所以可用的聚合物十分有限，主要是醋酸纤维素和可溶性的聚酰胺； (3)反渗透复合膜中的致密皮层可以在多孔支撑层上直接反应得到高亲水性的交联聚合物，使分离层既具有高亲水性，又有好的耐溶胀性，在高脱盐的情况下能保持高的水通量。而非对称反渗透膜一般通过相转化法一步完成，分离层较厚，水通量相对较小，分离性能差。 这些特点在目前已工业化的膜产品中得到了充分体现，也是复合反渗透膜得到广泛应用的重要原因。
1．3反渗透膜的渗透机理 反渗透膜是通过膜两侧静压差为推动力来实现对液体混合物进行分离的选择性分离膜。反渗透膜的操作压力一般为～，溶剂(通常是水)能够通过反渗透膜，而离子或小分子物质则被膜截留。反渗透过程必须满足两个条件：一是有一种高选择性和高透过率；二是操作压力要高于溶液的渗透压。在实际反渗透过程中膜两边静压差还须克服透过膜的阻力。反渗透膜透过机理主要有氢键理论、优先吸附-毛细孔流理论以及溶解扩散理论[8]。
1．3．1氢键理论 氢键理论，基于离子和分子能通过膜的氢键的结合而发生联系，从而以这种联系发生线形排列型扩散来进行传递。在一定压力的作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素活化点-碳基上氧原子形成氢键，原来的水分子形成的氢键则被断开，水分子解离出来并且随之转移到下一活化点，形成新的氢键。通过这一连串氢键的形成和断开，使水分子离开膜表面的致密活化层，由于多孔层含有大量的毛细管，水分子才能畅通流出膜外。
1．3．2优先吸附-毛细孔流理论 索里拉金等人提出了优先吸附-毛细孔流理论。以氯化钠水溶液为例，膜的表面能选择性的吸水，所以水被优先吸附在膜表面，而对氯化钠产生排斥。在压力作用下，被优先吸附的水通过膜，形成脱盐过程。这种模型还给出了混合物分离、渗透的一种临界孔径的新概念。临界孔径为选择性吸附界面水层的两倍。基于这种模型在膜的表面必然会存在相应大小的毛细孔。根据这一理论，奠定了实用反渗透膜发展的基础。
1．3．3溶解-扩散模型 Lonsdale等提出溶解-扩散模型，假设溶质还有溶剂都具有溶解于均质的非多孔膜表面。在化学势推动下扩散通过膜，再从膜下游解吸。因膜的选择性透过，使得气体或者液体混合物分离；而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，同时与其在膜中的溶解度有关。所以溶解-扩散模型适用于均相的、高选择性的膜，如反渗透膜。
反渗透膜应用中存在的问题 反渗透膜分离技术的先进性以及经济、环保和社会效益已被大量反渗透工程实际运行结果所证实。反渗透膜法分离技术的核心是高性能的反渗透膜。但常规反渗透膜还存在抗污染和抗氧化性能较差，截留率和通量偏低等缺点[9]。 （1）膜污染 膜污染是物料中的颗粒、胶体粒子或溶质分子在膜表面或膜孔内吸附、沉积，而使通量下降的现象。反渗透膜污染的主要影响因素有反渗透膜的性质和结构、料液的性质以及操作条件等。目前，适于反渗透膜制备的材料比较有限，膜的亲水性不理想，反渗透膜的耐污染性较差，在使用过程中清洗频率较高。膜污染和频繁清洗，将直接导致膜产水量下降、产水水质变差、膜使用寿命变短以及操作运行费用增加等。抗污染性是衡量复合反渗透膜性能的重要指标。 （2）膜氧化 膜氧化主要是由膜材料与氧化剂发生相互作用而被氧化。膜材料的氧化，将直接导致膜性能衰竭，严重影响膜的使用寿命。目前，商品复合反渗透膜的分离层一般为交联芳香聚酰胺，交联芳香聚酰胺易被水中活性氯（活性氯是指溶液中具有氧化性的氯元素）氧化而导致反渗透膜性能急剧下降。在实际应用中，反渗透膜的进水需要经过脱氯处理，以确保进水料液中余氯低于。 （3）截留率 现有用于海水淡化的复合反渗透膜的盐截留率偏低（一般在之间），对硼的脱除效果不理想（一般去除率低于 90%）。反渗透膜的截留性能仍需进一步提高，以提高反渗透膜的分离效率，降低造水成本； （4）水通量 与高盐截留率相对应，提高膜的通量也将提高反渗透膜的分离效率，降低造水成本。
反渗透膜的制备方法
非对称反渗透膜的制备方法 非对称反渗透膜一般通过相转化法制备。其工艺过程主要包括：a. 将聚合物和添加剂溶于适当的溶剂或混合溶剂中制成铸膜液；b. 用刮刀直接将铸膜液刮在支撑物（如无纺布、涤纶布等）上；c. 在较高温度下进行短时间溶剂蒸发；d. 浸入非溶剂浴中，进行溶剂与非溶剂交换，使聚合物凝胶成固态；e. 经热处理成膜。图3为平板式非对称反渗透膜制备流程示意图。对于中空纤维式膜的制备，类似于平板式膜，但由于它是自支撑式的，制法中不需要步骤 b[10]。非对称膜的基本性能主要取决于以下三个方面：铸膜液、溶剂蒸发速率和凝胶过程[11]。 图 3 平板式非对称反渗透膜的制备流程示意图
