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反渗透过程中的传质机理主要包括以下几种模型:
- 溶解-扩散模型:该模型认为溶质和溶剂都能溶于非多孔膜表面层内,并在化学势推动下扩散通过膜。这一模型强调了膜材料的溶解度和扩散系数对分离效果的影响。
- 吸附-毛细孔流模型:该模型基于膜对水的吸附,形成一层纯水层,在外压作用下通过膜表面的毛细孔流动,实现分离。
- 氢键理论:该理论解释了水分子与膜材料(如醋酸纤维素)之间的氢键作用,以及在压力作用下水分子如何通过膜的多孔层流出。
脱盐率是衡量反渗透膜性能的关键指标,它表示反渗透膜从进水中去除可溶性杂质的百分比。透盐率则是进水中可溶性杂质透过膜的百分比,计算公式为脱盐率 = (1 - 产水含盐量/进水含盐量) × ,透盐率 = - 脱盐率。根据行业标准,反渗透膜的脱盐率额定值应不小于95%,并且连续运行1年后不低于额定值的95%。这一指标对于海水淡化和苦咸水处理等应用尤为重要,因为它们直接关系到出水水质是否达到预期标准。
在电子、半导体、制药等行业中,反渗透膜被广泛用于制备高纯度的水。这些行业对水质的要求,反渗透膜能够有效去除水中的离子、分子、有机胶体和细菌等,确保水质满足特定工艺需求。据统计,全球工业纯水市场规模在2022年达到约120亿美元,其中反渗透膜技术占据了主要份额。