反渗透设备的核心分离组件是反渗透膜元件与配套的膜壳,其工作原理基于半透膜的选择透过性和压力驱动,具体工作流程和关键机制如下:
核心原理:渗透与反渗透的逆转
自然状态下,水分子会从低浓度溶液一侧,通过半透膜向高浓度溶液一侧扩散,这个过程叫渗透,此时两侧的液位差即为渗透压。
反渗透设备通过高压泵施加一个大于渗透压的外界压力,强行逆转水分子的扩散方向,让水分子从高浓度的原水侧,穿透半透膜进入低浓度的产水侧,而原水中的离子、细菌、有机物等杂质则被膜截留。
反渗透膜元件的结构与工作细节工业常用的是卷式反渗透膜元件,其结构和工作流程拆解如下:
膜片结构:每一张膜片由三层组成,分别是聚酯无纺布支撑层(增强机械强度)、聚砜多孔中间层(支撑表层)、聚酰胺超薄表层(核心分离层,孔径仅 0.1-1nm)。
元件组装:多张膜片与导流网交替叠合,卷绕在中心产水收集管上,膜片的边缘用胶黏剂密封,形成一个密封的膜卷。
水流路径:
原水在高压作用下进入膜壳,沿着导流网的通道平行流过膜片表面;
水分子穿透聚酰胺表层,依次经过中间层和支撑层,进入膜片内部的产水通道;
产水汇集到中心产水收集管,最终从元件的产水口流出;
被截留的杂质(离子、悬浮物等)形成浓水,从膜壳的浓水口排出,可根据需求部分回流或直接排放。
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