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海水淡化半透膜工作原理

發布時間: 2021-04-15 00:43:40

『壹』 半透膜 海水淡化的道理是什麼呢

半透膜的確是抄允許小分子通襲過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇性的,一般所說半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。

『貳』 反滲透海水淡化系統工作原理及特點具體有哪些

反滲透技術是當今最先進和最節能有效的膜分離技術。其原理是在高於溶液滲透壓的作用下,依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來。由於反滲透膜的膜孔徑非常小(僅為10A左右),因此能夠有效地去除水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機物等(去除率高達97-98%)。系統具有水質好、耗能低、無污染、工藝簡單、操作簡便等優點。
反滲透技術通常用於海水、苦鹹水的淡水;水的軟化處理;廢水處理以及食品、醫葯工業、化學工業的提純、濃縮、分離等方面。此外,反滲透技術應用於預除鹽處理也取得較好的效果,能夠使離子交換樹脂的負荷減輕松90%以上,樹脂的再生劑用量也可減少90%。因此,不僅節約費用,而且還有利於環境保護。反滲透技術還可用於除於水中的微粒、有機物質、膠體物,對減輕離子交換樹脂的污染,延長使用壽命都有著良好的作用。
反滲透是目前高純水制備中應用最廣泛的一種脫鹽技術,它的分離對象是溶液中的離子范圍和分子量幾百的有機物,反滲透(RO)、超過濾(UF)、微孔膜過濾(MF)和電滲析(ED)技術都屬於膜分離技術。
近30年來,反滲透、電滲析,超過濾和膜過濾已進入工業應用,發展很快,在半導體、集成電路製造工藝中、食品、醫葯工業中,通常將反滲透作為高純水制備中的脫鹽,超過濾則多作為制水系統的後處理,膜過濾則用於水處理的預處理和後處理,用於過濾微粒和細菌。
工作原理:
反滲透設備的系統除鹽率一般為98-99%.這樣的除鹽率在大部分情況下是可以滿足要求的.在電子工業、超高壓鍋爐補給水、個別的制葯行業對純水的要求可能更高。此時單級反滲透設備就不能滿足要求。
滲透現象在自然界是常見的,比如將一根黃瓜放入鹽水中,黃瓜就會因失水而變小。黃瓜中的水分子進入鹽水溶液的過程就是滲透過程。如果用一個只有水分子才能透過的薄膜將一個水池隔斷成兩部分,在隔膜兩邊分別注入純水和鹽水到同一高度。過一段時間就可以發現純水液面降低了,而鹽水的液面升高了。我們把水分子透過這個隔膜遷移到鹽水中的現象叫做滲透現象。鹽水液面升高不是無止境的,到了一定高度就會達到一個平衡點。這時隔膜兩端液面差所代表的壓力被稱為滲透壓。滲透壓的大小與鹽水的濃度直接相關。
在以上裝置達到平衡後,如果在鹽水端液面上施加一定壓力,此時,水分子就會由鹽水端向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現象被稱為反滲透現象。 如果將鹽水加入以上設施的一端,並在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力,我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。 反滲透設施生產純水的關鍵有兩個,一是一個有選擇性的膜,我們稱之為半透膜,二是一定的壓力。簡單地說,反滲透半透膜上有眾多的孔,這些孔的大小與水分子的大小相當,由於細菌、病毒、大部分有機污染物和水合離子均比水分子大得多,因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。 在水中眾多種雜質中,溶解性鹽類是最難清除的.因此,經常根據除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定於反滲透半透膜的選擇性。目前,較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達99.7%。

反滲透優點:
連續運行,產品水水質穩定
無須用酸鹼再生
不會因再生而停機
節省了反沖和清洗用水
以高產率產生超純水(產率可以高達95%)
無再生污水,不須污水處理設施
無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
減小車間建築面積
使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
減低運行及維修成本
安裝簡單、安裝費用低廉

『叄』 半透膜原理是什麼

半透膜(英語:來semipermeable membrane)是一種只給某種分自子或離子擴散進出的薄膜,對不同質點的通過具有選擇性的薄膜。例如細胞膜、膀胱膜、羊皮紙以及人工制的膠棉薄膜等。
心臟的半透膜可選擇性的通過K+ 或Na+ 離子,而當另一種離子滲透過去之後,表面電性發生了變化,使之產生收縮或舒張,引起心臟的博動,人的心臟就是這樣維持一輩子的。正是因為這個原因,我們吃的鹽里要補充鉀。

『肆』 半透膜 海水淡化的道理是什麼呢

半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選擇專性的屬,一般所說半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。

『伍』 高三化學 半透膜是怎麼回事,海水淡化利用半透膜原理是什麼

半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜才是選內擇性的,一般所說容半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。

『陸』 海水淡化設備是怎樣的原理

反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫「半透膜」。半透膜的性能是只回讓淡水通過,不答讓鹽分通過。如果不施加壓力,用這種膜隔開鹹水和淡水,淡水就自動地住鹹水那邊滲透。我們通過高壓泵,對海水施加壓力,海水中的淡水就透過膜到淡水那邊去了,因此叫做反滲透,或逆滲透。
蒸餾法的原理很簡單,就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰,淡水蒸發為蒸汽,鹽留在鍋底,蒸汽冷凝為蒸餾水,即是淡水。這種古老的海水淡化方法,消耗大量能源,產生大量鍋垢,很難大量生產淡水。現代多級閃急蒸餾淡化使古老的蒸餾法煥發了青春。水在常規氣壓下,加熱到100℃才沸騰成為蒸汽。如果使適當加溫的海水,進入真空或接近真空的蒸餾室,便會在瞬間急速蒸發為蒸汽。利用這一原理,做成多級閃急蒸餾海水淡化裝置。此種淡化裝置可以造得比較大,真空蒸發室可以造得比較多,連接起來,成為大型海水淡化工廠。這種淡化工廠,可以與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱加熱海水。水電聯產,可以大大降低生產成本。

『柒』 海水淡化的原理是什麼

海水中有大量的鹽。能不能從浩瀚的海洋中去除鹽份,提取出淡水呢?海水淡化是人類追求了幾百年的夢想。早在世界大航海的時代,英國王室就曾懸賞徵求經濟合算的海水淡化方法。時至今日,海水淡化的方法雖然有了數百種之多,生產出的淡水也風味各異,但以經濟合算的標准衡量,仍然不盡如人意。
表面看海水淡化很簡單,只要將鹹水中的鹽與淡水分開即可。最簡單的方法,一個是蒸餾法,將水蒸發而鹽留下,再將水蒸氣冷凝為液態淡水。這個過程與海水逐漸變鹹的過程是類似的,只不過人類要攫取的是淡水。另一個海水淡化的方法是冷凍法,冷凍海水,使之結冰,在液態淡水變成固態的冰的同時,鹽被分離了出去。兩種方法都有難以克服的弊病。蒸餾法會消耗大量的能源,並在儀器里產生大量的鍋垢,相反得到的淡水卻並不多。這是一種很不劃算的方式。冷凍法同樣要消耗許多能源,得到的淡水卻味道不佳,難以使用。
1953年,一種新的海水淡化方式問世了,這就是反滲透法。這種方法利用半透膜來達到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下,半透膜允許溶液中的溶劑通過,而不允許溶質透過。由於海水含鹽高,如果用半透膜將海水與淡水隔開,淡水會通過半透膜擴散到海水的一側,從而使海水一側的液面升高,直到一定的高度產生壓力,使淡水不再擴散過來。這個過程是滲透。如果反其道而行之,要得到淡水,只要對半透膜中的海水施以壓力,就會使海水中的淡水滲透到半透膜外,而鹽卻被膜阻擋在海水中。這就是反滲透法。反滲透法最大的優點
就是節能,生產同等質量的淡水,它的能源消耗僅為蒸餾法的1/40。因此,從1974年以來,世界上的發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。
在新興的反滲透法研究方興未艾的時候,古老的蒸餾法也改弦易轍,重新煥發了青春。常識告訴我們,水在常溫常壓下要加熱到100℃才沸騰,產生大量的水蒸氣。傳統的蒸餾法只考慮了通過升高溫度獲得水蒸氣的方式,耗能甚巨。而新的方法是將氣壓降下來,把經過適當加溫的海水,送入人造的真空蒸餾室中,海水中的淡水會在瞬間急速蒸發,全部變成水蒸氣。許多這樣的真空蒸餾室連接起來,就組成了大型的海水淡化工廠。如果海水淡化工廠與熱電廠建在一起,利用熱電廠的余熱給海水加溫,成本就更低了。
現在世界上的大型海水淡化工廠,大多採用新的蒸餾法。在西亞盛產石油的國度,往往土地「富得流油」,卻打不出一口淡水井。水比油貴的現實,使海水淡化工廠如雨後春筍般出現在西亞的海岸線上。1983年,西亞第一大國沙烏地阿拉伯在吉達港修建了日產淡水30萬噸的海水淡化廠;在另一個西亞國家科威特,現在每天可以生產淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區,有的國家的淡化海水已經佔到了本國淡水使用量的80%—90%。

『捌』 海水淡化膜主要技術原理有哪些

海水淡化採用來反滲透膜源,是一種沒有孔的膜,也叫半透膜,不是篩分原理,是逆向滲透原理。對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
海水淡化用的反滲透膜可以截留海水中的鈣鎂鈉等陽離子,和氯根、硫酸根等陰離子,使水透過。採用錯流過濾,較寬的流道保證了其耐污染性能。但仍然需要用專用清洗劑定期對膜進行再生。
膜的材料一般為聚醚、聚碸和聚醯胺。

『玖』 海水淡化的原理

冷凍海水淡化法原理:

海水三相點是使海水汽、液、固三相共存並達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點,平衡被破壞,三相會自動趨於一相或兩相。

真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理,以水自身為製冷劑,使海水同時蒸發與結冰,冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。

與蒸餾法、膜海水淡化法相比,冷凍海水淡化法能耗低,腐蝕、結垢輕,預處理簡單,設備投資小,並可處理高含鹽量的海水,是一種較理想的海水淡化法。

(9)海水淡化半透膜工作原理擴展閱讀:

海水淡化的主要用途:

海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,水質好、價格漸趨合理,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。

海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水,有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行,在某些島嶼和船隻上也被使用。

海水綜合利用:

海水綜合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化學元素利用三個方面。海水直接利用是指以海水為原水,直接代替淡水,用於生活和生產。

工業上用海水進行冷卻,也可作為印染、制葯、制鹼、海產品加工的生產用水。也可用於以海水資源、沿海灘塗資源和耐鹽植物為對象的特殊農業灌溉,當然海水用於沖廁也是一個不錯的選擇。海水化學元素提取是指從海水中提取鈉、溴、鎂等化學元素及溶加工技術。

海水淡化是從海水中獲取淡水的過程,一般分為熱法(蒸餾法)和膜法兩大類。目前國內熱法的主流技術是多效蒸餾;膜法的主流技術是反滲透。

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