因為反滲透的過濾機理不是機械篩分。
行業(yè)內不用孔徑來表示反滲透過濾精度。而是用相對分子質量,相對分子質量小于100的物質會透過反滲透膜。
過濾工藝截留組分從大到小,分別為,微濾(~1μm),超濾(0.001~0.02μm),納濾(1nm),反滲透(~0.1nm)。同時他們的過濾壓力也越來越高
前兩個的過濾機理是機械篩分,就是想象你用一個篩子,比篩子孔徑小的會漏過去,而大的會留下來。
而反滲透不是篩分,他的過濾機理是分子擴散之類的,所以水能通過,基本上只有水分子和單價離子這些分子量小于100的能通過。
納濾的機理介于反滲透和篩分之間,它截留分子量200以上的物質。
1. 反滲透膜的材質是什么?
目前主流的反滲透膜是 全芳香高交聯(lián)度聚酰胺 材質 ,好長的名字,大家明白這是什么嗎?我猜有%98.76的知乎小伙伴們是一頭的霧水。
好吧,PA你知道吧?
也不知道?
尼龍呢?
拿尼?也不知道?
等等,我聽說過尼龍繩。。。你是說。。。
對,尼龍是一種神奇的材質,衍生物有千萬種,下面有請我們的材料學Team leader登臺為大家講解。。。。。。。。哦,組建中啊,你怎么不早說。
總之,這種材質是有彈性的,就像,就像。。。算了,你自己領悟吧。
2. 反滲透膜的結構
對,這是增壓泵,目的就是把水壓增加到70psi左右。通過高壓,使水分子從膜的一側移動到另一側,也就是為什么0.324nm的水分子能通過0.1nm的膜孔,確切的說是擠過去的。
至于為啥Ca+離子差不多0.1-0.3nm,鎂離子差不多0.06-0.26nm沒能擠過去呢?說實話我也不懂。懂的話我就去申請專利自己搞膜了,貌似現(xiàn)在好多國產膜,用的膜組件也是進口的,國內只是卷一下而已。
我只能告訴你反滲透是要排廢水的,純水和廢水的比率大概是1:3,其實廢水的TDS也就是增加一點而已,完全可以利用,這是另外一個話題了,也是我眼里反滲透的唯一缺點。
反滲透的實際應用。
先給大家舉兩個高大上的例子。
起初,這種技術被用在太空艙里解決宇航員的用水問題。
太空艙是一個密閉的小空間,每一滴水都很珍貴,所有的汗液,尿液,和洗澡用水,都是要循環(huán)利用的,這也是為什么以前反滲透處理的純凈水也叫太空水的緣故。
其次,反滲透技術被大量用來做海水淡化。
這是已知的在海上除了接雨水之外的,唯一有效補充到淡水的方式,當然做海水淡化有專用的海水淡化膜,但是原理是一樣的,海水淡化在國內做的比較大的應用是在山東長島,因為島上沒有淡水供應,所有的淡水都是通過海水淡化而來的,每日處理量達到上萬噸,綜合成本在每噸8到10元之間,還是比較經濟的。
然后,反滲透技術被大量應用作污水處理。
有人可能會問,污水怎么會用到反滲透?其實工業(yè)中很多廢水污染物非常厲害,里面包括各種劇毒物質,如果直接排到自然水體中,可能會造成非常嚴重的后果。
反滲透的優(yōu)點在于能夠去除水中大多數(shù)溶解物。一般來說,合格的反滲透膜系統(tǒng)脫鹽率在95%到98%左右。所以污水經過預處理,然后再經過反滲透,基本上出來的水可以達到直接排放的要求了。
由于我是非專業(yè)人士,所以我也有一個疑問,雖然污水可以經過反滲透處理,但是還是有濃縮水出現(xiàn)的。在家用的時候都隨著自來水排掉了,那么污水處理中,超過反滲透膜處理極限的那些水,排到哪里去了呢?這個期待專業(yè)人士來解答一下,
接下來,醫(yī)藥和食品行業(yè)里面用的水。
這兩種都需要經過反滲透處理,達到去除污染物的目的。在醫(yī)藥行業(yè)里面用的是超純水,需要經過兩次反滲透處理,然后經過EDI超純水設備進一步處理,經過三級處理,可以達到無任何雜質和細菌的水平(0.00x ppm)。食品行業(yè)里邊就沒有這么嚴格,一般就是經過一級反滲透,去掉里邊的大多數(shù)(95%以上)雜質和細菌病毒。
反滲透水處理在電鍍行業(yè)也有普遍的應用,主要是為了去除水中的鹽,鹽的存在會影響電鍍的效果,這個對于電鍍行業(yè)來說是必需品,
最后再說說離我們比較近的。
現(xiàn)在很多餐飲店,甜品飲料店,開始應用反滲透產品。用反滲透的話,最直接的效果是:你到一些店里吃飯,喝他們提供的白開水,如果有一些店里邊的白開水難以下咽,他們就是用的自來水燒開了給你喝。而有些高檔的飯店或者星級酒店里邊的白開水,你喝的話感覺會比較柔和,就是經過了反滲透的處理。星級酒店里面如果用水處理設備,評級是可以直接加3分的。
夏天大家都喜歡吃甜品,如果甜品店里的冰沙、冰淇淋用的是自來水的話,你吃下去會怎么樣?
采用不潔凈的水源最直接的效果就是你會拉肚子。冷飲店里是不會有涼白開這種東西的。
最靠譜的方案就是經過反滲透的處理,把水里面的病菌過濾掉,效果還是非常好的。
再一個大家喝的桶裝水和瓶裝水,其實基本上也是反滲透技術處理過的純凈水。
所以有很多人在抵制純凈水的時候,其實我是在偷笑的,你根本就不可能拒絕純凈水。
這也是大家普遍存在的一個誤區(qū),有機會我會另外說一下關于水與營養(yǎng)和健康的關系。
當你去超市里面買水的時候,看一下標簽就會知道,很多所謂的礦物質水,其實就是純凈水,然后人為添加了一些所謂的礦物質在里邊,其實那些礦物質就叫食品添加劑好嗎?詳情我會在另一篇文章來分析我們大家平時能買到的飲用水。