技術優享丨正滲透技術

簡介

正滲透是指水從較高水化學勢(或較低滲透壓)側區域通過選擇透過性膜流向較低水化學勢(或較高滲透壓)-側區域的過程。在具有選擇透過性膜的兩側分別放置兩種具有不同滲透壓的溶液，一種為具有較低滲透壓的原料液(Feed solution)，另一種為具有較高滲透壓的驅動溶液(Draw solution)，正滲透正是應用了膜兩側溶液的滲透壓差作為驅動力，才使得水能自發地從原料液一側透過選擇透過性膜到達驅動液-側。當對滲透壓高的一側溶液施加一個小于滲透壓差(aTr)的外加壓力(△P)時，水仍然會從原料液壓~側流向驅動液-側，這種過程叫做壓力阻尼滲透(Pressure-retarded osmosis，PRO)。壓力阻尼滲透的驅動力仍然是滲透壓，因此它也是一種正滲透過程。

前景

相對于壓力驅動的膜分離過程如微濾、超濾和反滲透技術，這一技術從過程本質上講具有許多獨特的優點，如低壓甚至無壓操作，因而能耗較低;對許多污染物幾乎完全截留，分離效果好;低膜污染特征;膜過程和設備簡單等。在許多領域，特別是在海水淡化、飲用水處理和廢水處理中表現出很好的應用前景。

作為一種新型的技術，近年來，以美國、以色列和新加坡為代表的國家投入大量資金進行研究，并且取得了階段性成果。而國內的研究剛剛起步，還未見相關的應用報道。雖然國內近兩年開始有文章介紹這一技術，但是都不夠系統或準確。針對以上情況，本文就正滲透膜技術在水處理中的應用進展作以綜述。

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核心

如果要實現正滲透技術淡化海水或者凈化水質的話，其中有兩個核心。

一、相關的正滲透膜技術，二、便是驅動溶液的配制。

不同于反滲透膜技術需要高壓和相關膜技術，正滲透技術對于驅動溶液的高效性、低能耗性、可重復利用性十分依賴。

常常在使用過程中將碳酸氫銨/氨水混合成驅動溶液，將"低"濃度的海水"吸"過來。而正滲透膜起到一個選擇性通過的作用，然后再將被稀釋過的溶液適度的加熱分解成氨氣和二氧化碳，剩下的就是干凈的水了。如此循環下去從而得到純度較高的水。這個過程比多級閃蒸節省了85%的能量。