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反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
中文名 反渗透 外文名 reverse osmosis 别    称 逆渗透 表达式 N=Kh(Δp－Δπ) 应用学科 物理化学 适用领域范围 海水、苦咸水的淡化；水的软化处理 机理模型 **吸附毛细孔模型等
目录
1 定义
2 基本原理
3 水处理应用
4 研究进展
定义
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力**过它的渗透压时，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，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，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。
反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N为：
式中Kh为水力渗透系数，它随温度升高稍有；Δp为膜两侧的静压差；Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。
稀溶液的渗透压π为：
式中i为溶质分子电离生成的离子数；C为溶质的摩尔浓度；R为摩尔气体常数；T为温度。
反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。
反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子**物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水（见卤水）淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。

在反渗透膜基础研究层面，如何通过材料特性 的设计与调控，突破反渗透膜脱盐率与水通量的相互制约关系仍需深入探讨，主要包括: 1) 成膜反应单体性质与膜结构和膜性能的关系，新型反应单体的设计与合成。2) 混合基质膜中添加的一维及二维材料的取向排布方法，建立有效水通道。3) 解决**/无机纳米粒子在界面聚合反应中的分散性问 题，使得粒子的加入对膜分离性能和通量起到提高作用。4) 无机材料性质及复合**/无机纳米粒子对反渗透复合膜结构、分离性能的影响机制及膜传递机理的规律性、机理性认识。5) 各种新型反渗透膜的构效关系，长期应用条件下的膜性能的演变规律的研究也有待开展。
反渗透膜在水处理和海水苦咸水淡化方面发挥了重要作用，随着我国严格“水十条”的实施，可以预见反渗透水处理技术和新型反渗透膜研制 将迎来新的发展机遇。在商品化反渗透膜方面，我国与国外产品性能差距较大。可能的原因是缺乏对规模化连续生产条件下成膜反应-膜结构-膜效能关系的充分认识。开展成膜反应机制与膜性能调控研究、连续化成膜条件控制与膜结构关系、膜产品应用性能评价等将是规模化反渗透膜研究的方向。 
反渗透原理 
当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
中文名 反渗透原理 外文名 Reverse Osmosis 主要指标 脱盐率和透盐率，产水量，回收率 影响因素 进水压力，温度，PH值，盐浓度 过    程 水分自然渗透过程的反向过程 物    质 反渗透膜

氢键理论：
在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了层水分子后，会引起水分子熵值的较大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外   。
主要指标
1、脱盐率和透盐率
脱盐率——通过反渗透膜从系统进水中去除可溶性杂质浓度的百分比。
透盐率——进水中可溶性杂质透过膜的百分比。
脱盐率=(1–产水含盐量/进水含盐量)×
透盐率=–脱盐率
膜元件的脱盐率在其制造成形时就已确定，脱盐率的高低取决于膜元件表面**薄脱盐层的致密度，脱盐层越致密脱盐率越高，同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定，对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以**过99%，对单价离子如：钠离子、钾离子、氯离子的脱盐率稍低，但也**过了98%;对分子量大于100的**物脱除率也可过到98%，但对分子量小于100的**物脱除率较低。
2、产水量(水通量)
产水量(水通量)——指反渗透系统的产能，即单位时间内透过膜水量，通常用吨/小时或加仑/天来表示。
渗透流率——渗透流率也是表示反渗透膜元件产水量的重要指标。指单位膜面积上透过液的流率，通常用加仑每平方英尺每天(GFD)表示。过高的渗透流率将导致垂直于膜表面的水流速加快，加剧膜污染。

电厂循环废水处理：
电厂循环冷却水系统对水的消耗量很大，占到纯火力发电厂用水的80%，热电厂用水的50%以上，对循环排放水进行回收处理，产水作为循环补充水或锅炉补给水系统的水源，不仅防止了对环境造成污染，还可以有效节约水资源，降低生产成本。
超滤+反渗透技术联合操作对电厂循环排污水进行处理，投运以来，反渗透系统运行良好，产水量68m3·h-1，电导率小于35μS·cm-1，脱盐率**97%。双膜法水处理工艺，经过超滤+二级反渗透+混床处理后的精脱盐水可供电厂锅炉及干熄焦使用，日产精脱盐水15000t。超滤—反渗透组合工艺处理循环冷却排污水做了现场试验，反渗透系统各段运行压力平稳，产水满足回用的要求。陈颖敏采用连续微滤 + 反渗透技术对循环排污水进行预除盐，反渗透系统脱盐率达98%以上。
化工废水处理：
采用离子交换法生产K2CO3的生产过程中，会产生大量的NH4Cl废水，为了节约用水和彻底解决NH4Cl废水排放问题，张继臻采用选择离子交换、反渗透膜分离和低温多效闪蒸相结合的方法，将低浓度NH4Cl废水进一步浓缩回收，使废水由达标排放转变为全部回收利用，达到零排放。
石油化工废水成分复杂，除含有油、硫、苯、酚、氰、环烷酸等**物以外，还含有金属盐、反应渣等，污染物浓度高且难降解，水量及酸碱度波动较大，传统的水处理工艺很难达到资源回收再利用的 目的。
反渗透一般作为工业废水终端处理，对水中的无机盐、**物、重金属离子等都有很高的截留率，出水水良，可回用作冷却水或工艺用水循环利用，不仅节约了新鲜水的使用量，节约生产成本，还减少了污水的排放量，对环境保护和可持续发展都有着重要意义，对缺水地区具有巨大的经济效益。 
研究进展：
反渗透具有低能耗、率等**优点，是目前应用为广泛的分离技术。反渗透膜的性能是影响反渗透过程效率的决定因素，反渗透膜的研制一直是国内外膜领域的研究热点。特别是近年来，石墨烯、碳纳米管等新型材料展现出优异的水传递行为，成为新型反渗透膜材料的研究热点。
反渗透膜主要通过膜的脱盐率、水通量和耐氯抗污染性能等指标进行考量。脱盐率是决定反渗透膜应用可行性的关键指标; 提高膜的水通量则能够降低压力能耗、操作成本和膜清洗成本; 提高膜的耐氯及抗污染性能可以提升膜的稳定性能，延长膜的使用寿命，降低处理及清洗成本。聚酰胺 渗透膜通过氨基基团(R-NH2) 和酰氯基团( R’ —COCl) 缩聚脱除 HCl 制备。单体侧链基团的多样性和理论上的可修饰性为膜的结构和性能调变提供了空间。近年来，围绕提高反渗透膜的脱盐率和水通量、改善耐污染性能，通过应用多种聚合反应单体、改进成膜后处理方法，对聚酰胺反渗透膜进行了大量相关研究。