《反渗透过程》PPT课件.ppt

第四章 反渗透过程,反渗透(Reverse Osmosis)是最早工业化的膜分离过程之一，在压力的推动下，液体混合物中的溶剂(如水)和溶质以不同的速率透过膜，在膜的透过侧得到比较纯净的溶剂，而在膜的进料侧得到浓缩的进料溶液。,反渗透同其它分离方法相比的优点:不发生相变；设备简单；占地少能耗低等。从海水、苦咸水的脱盐开始的，现在又有许多新的应用，如食品、医药工业中的浓缩，超纯水的制造，锅炉水的软化，城市污水处理及对微生物、细菌和病毒进行控制等。,反渗透的基本原理 反渗透过程的主要性能参数 反渗透过程的膜与膜组件 浓差(度)极化 膜的污染 反渗透过程的基本流程 反渗透过程的应用及经济性 反渗透过程的研究方向,4.1 反渗透的基本原理,渗透、渗透压与反渗透的概念 渗透压的计算 反渗透发生的条件 描述反渗透过程的机理模型,4.1.1 渗透、渗透压与反渗透的概念,用一张只能透过溶剂而不能透过溶质的理想膜将容器分成两部分，在膜的两侧分别注入纯溶剂和溶有溶质的溶液，当两侧具有同样的高度时，如图4-1(a)，溶剂侧中的溶剂将自发地穿过膜流入溶液一侧，这种现象叫渗透(osmosis)。,随着溶剂不断地流入，溶液侧的液面将不断升高，最后当两侧液面差为H时，溶剂将停止透过膜，体系处于平衡状态，如图4-1(b)，H高度溶液所产生的压头，称为该溶液的渗透压，=gH。若在(a)容器的溶液上方加一个压力p，且p，如图4-1(c)，则溶液中的溶剂透过膜向纯溶剂侧流动，这一现象称之为反渗透(Reverse Osmosis)，亦称为高滤。(hyper filtration)。,4.1.2 渗透压的计算,渗透压是溶液的物理性质之一，只与溶液的种类、浓度、温度等参数有关，而与膜无关。理想溶液 真实溶液,理想溶液,理想溶液的渗透压可以根据Vant Hoff公式计算 式中:iVant Hoff 系数，当电解质完全解离时，其值等于单位摩尔浓度溶液中解离的阴阳离子的总摩尔浓度；Cs溶液中溶质的摩尔浓度，mol/L；T绝对温度，K；,(atm)(4-1),如求25，浓度为0.1mol/L的NaCl溶液的渗透压时，因NaCl完全电离，则i=2.0 所以：=0.0820620.1298=4.89(atm),对于同样重量浓度的溶液，大分子量的高分子溶液要比盐之类小分子量溶液的渗透压小得多。用反渗透进行浓缩时，小分子量溶液的浓缩浓度一般不超过15%，大分子量溶液不超过20%，以免产生过高的渗透压。,真实溶液 计算真实溶液的渗透压，常用方法:,渗透系数法 凝固点下降法 简化法,渗透系数法,引入渗透系数以校正真实溶液的非理想性，在文献中可查到各种溶质的值:,(4-2),凝固点下降法,式中:Tf=Tf*-Tf，凝固点下降 Tf*-纯溶剂凝固点浓度 Tf-溶液的凝固点浓度 hf-融化潜热 VB-溶剂的偏摩尔体积,可以由凝固点下降求得渗透压:,(4-3),简化法,为了方便起见，常将式(4-2)简化成如下形式:=BXA(4-4)式中:XA-溶质的摩尔分数；B-比例常数，表4-1中列出一些常见的溶质-水体系的B值。,表 4-1 某些溶质-水体系的B值,*硫酸盐与其它盐不同，其B值随浓度的增高而减小,4.1.3 反渗透发生的条件,用一张选择透过溶剂的膜，将容器分成两部分，分别注入同种不同浓度的溶液，则会发生平衡、渗透和反渗透三种情况。,1.当膜两侧的静压差等于渗透压差时，膜两侧的化学位相等，则系统处于平衡状态，如图4-2(a)、(c)。2.当膜两侧的静压差小于渗透压差时，稀溶液一侧的化学位高，则溶剂将从稀溶液侧透过膜进入浓溶液侧，即发生渗透，如图4-2(b)。3.当膜两侧的静压差大于渗透压差时，如图4-2(d)，浓溶液的化学位高，则溶剂将从浓溶液侧透过膜进入稀溶液侧，这就发生反渗透。,从上面的说明可知反渗透过程必须满足二个条件：一是有选择透过性的膜；二是操作压力差必须高于溶液的渗透压差。,4.1.4 描述反渗透过程的机理模型,反渗透过程主要应用于从海水或苦咸水中脱盐制淡水，理想的脱盐反渗透膜应该是不妨碍水的透过，而溶解的盐完全不能透过。但实际上，水和盐均能透过膜，只不过是透过的速度不同而已。,有许多模型来描述反渗透过程，主要可以分三类：,微孔类模型 溶解扩散理论 孔隙开闭学说,微孔类模型,氢键理论 筛分效应学说 优先选择吸附毛细孔流机制,氢键理论,氢键理论亦称孔穴式与有序式扩散(hole-type and alignment-type diffusion)，该理论主要用于描述醋酸纤维膜的反渗透过程，认为当水进入醋酸纤维膜的非结晶部分后，同羧基上的氧原子形成氢键，成为结合水，这种结合水的结合强度取决于膜内的孔径，孔径越小结合越牢。,筛分效应学说,该学说认为反渗透也和一般的过滤一样，主要是靠筛分效应把盐同水分开的，即由于膜内孔径比水分子大，但比水合后的离子小，从而水分子可以透过膜，而盐不能，使盐水得以分离。图4-4为实验值()与该理论值(线)的比较，这说明该学说还是能较好地描述反渗透过程。一般认为在反渗透过程中筛分效应起一定程度的作用。,优先选择吸附毛细孔流机制,优先选择吸附毛细孔流机制(Preferential SorptionCapillary flow mechamism)是由Souirajan提出的，根据Gibbs吸附方程，认为由于膜的化学性质(亲水性)使之对溶液中的溶质具有排斥作用，结果使靠近膜表面的溶质的浓度梯度急剧下降，而在膜的表面上吸附了一层纯水层，如图4-5(a)所示，这一纯水层在压力的作用下，不断从膜的毛细孔中渗出，如图4-5(b)所示。,若纯水层的厚度为w，则根据该机制，膜孔径的大小最好为纯水层厚度w的2倍，称之临界直径。如果孔径大于2w，则在微孔的中心将出现一个直径为(孔径-2w)的溶液流，使溶质也从孔中透过膜，导致脱盐率下降；反之，如果孔径小于2w，虽选择性好，但膜的渗透性能下降。,纯水层的厚度与界面性质有较大关系，大约一到两个分子层的厚度，可用下式计算。,(4-5),式中:w纯水层的厚度 a溶液中盐的活度系数 0溶液的表面张力 mo溶液的重量摩尔浓度,溶解扩散理论,溶解-扩散理论(Solution-diffusionmodel)，首先是由Lonsdale、Merten和Riley提出的，是目前被普遍接受的。该理论与上面讨论的微孔类模型不同，认为膜是一种完全致密的界面，水和溶质通过膜是分两步完成的，第一步是水和溶质被吸附溶解于膜表面，第二步是水和溶质在膜中扩散传递，最终透过膜。,在溶解扩散过程中，扩散是控制步骤，假设它服从Fick定律，则可推导出 透水率 Fw为:,(4-6),式中：Fw透水速率，克/厘米2秒；Dw水在膜中的扩散系数，厘米2/秒；Cw水在膜中的浓度，克/厘米3；Vw水的偏摩尔体积，厘米3/摩尔；p膜两侧的压力差，大气压；膜两侧溶液的渗透压差，大气压；R气体常数，厘米3大气压/摩尔K；T开氏温度，K 膜的有效厚度，厘米；ADwCwVw/RT，膜的水渗透系数(重量)，表示特定膜中水的渗透能力，克/厘米2秒大气压。,同样，也可以推导出溶质透过速率或称透盐率(Fs)方程如下:,(4-7),式中：Ds溶质在膜中的扩散系数，厘米2/秒；Ks溶质在溶液和膜两相中的分配系数，克/厘米3(膜)/克/厘米3(溶液)；C膜两侧溶液的浓度差，克/厘米3；BDsKs/，膜的溶质渗透系数或称透盐系数，表示特定膜的透盐能力，厘米/秒；Fs膜的透盐率，克/厘米2秒。,溶解扩散理论阐明了溶剂透过的推动力是压力，溶质透过的推动力是浓差，这已被许多实验数据所证实，但该理论同样有局限性，比如由式(4-7)和(4-9)可知溶剂和溶质通过膜的过程是独立的，互不相干，这在一些情况下是不符合实际的，所以Kedem，Kimura，Sourirajan等对该理论做了进一步修正。,孔隙开闭学说,该学说认为膜内没有固定的连续孔道，而是由于高聚物的链的热振动形成通道，使渗透物质得以透过。如图4-6所示，若分子(离子)a在链的一个振动周期内若能前进ys以上，就可以前进，若不能超过ys就后退回原处。,在未受压时，高聚物的链是无秩序的布朗运动，当受压时，物质通过膜而要损失一部分机械能，将被聚合物吸收，形成图4-6中那样的有序振动，随着压力的增高，吸收的能量变大，聚合物链的振动次数将增加。,4.2 反渗透过程的主要性能参数,膜的透水率 膜的透盐率 溶质的截留率 反渗透系统的回收率 膜的压密系数 操作参数对反渗透过程分离性能的影响,4.2.1 膜的透水率,重要参数 亦称水通量、水透过膜的速率 单位时间内通过单位膜面积的水的流量 取决于膜的特性(如膜材料，膜结构等)、分离体系的性质以及操作条件(如操作温度、压力等)。,(4-8),4.2.2 膜的透盐率,膜的透盐率Fs是单位时间内通过单位膜面积的盐的流量，同样是取决于膜的特性、分离体系的性质及操作条件，但不同的是对一定的膜分离体系和操作温度，Fs几乎与操作压力无关，与膜两侧溶质的浓度差成正比，如式(4-9)，,对于反渗透过程一般希望Fs越小越好。,(4-9),4.2.3 溶质的截留率,溶质的截留率亦称脱盐率，通常以R表示，是评价反渗透过程的最主要的指标，定义为:式中Cp、Cf分别为产品水和进料水中溶质的浓度。,(4-10),4.2.4 反渗透系统的回收率,反渗透系统的回收率定义如下:式中Np、Nf分别为产品和进料溶液的流量。,(4-11),4.2.5 膜的压密系数,由于操作压力和温度对膜的持续作用，会使膜产生一系列的物理变化，比如孔隙率变小，水的透量变低，透水率的变化通常存在下列关系:式中Fw1，Fwt分别为第1，第t小时后的透水率;t为操作时间;m即为压密系数，亦称压实斜率。,(4-12),m是可以通过实验测出的，是描述膜寿命的参数之一，m越小，膜的寿命越长。对于反渗透过程，m值一般应小于0.03。,4.2.6 操作参数对反渗透过程分离性能的影响,操作过程的参数如原料液温度、压力及水的回收率都会对最终的分离性能即膜的透量、产品的质量产生影响，归纳如图4-7。,4.3 反渗透过程的膜与膜组件,膜和膜组件是完成反渗透过程的决定因素，为了使反渗透过程产量大、能耗低，则必须满足下列条件：1.膜应具有大的透水率，小的透盐率；2.膜必须尽量薄，且缺陷尽量少；3.水透过膜的阻力损失小；4.单位体积的膜组件提供较大的膜面积。,反渗透过程中使用的膜可以是非对称的、均质的，或者使用复合膜、动态形成膜.主要的膜材料是醋酸纤维素(CA)、芳香聚酰胺、高分子电解质等。,反渗透过程中使用的膜组件可以是板框式的、管式的、螺旋卷式的，也可以是中空纤维式的。工业生产中主要使用后两种，但前两种也有各自的优点，仍在一定场合下使用。表4-2，4-3 对以上四种分离器的优缺点及性能参数进行了对比。后两种膜组件1988年的销售额见表4-4，但近年来，中空纤维式反渗透分离器的增长速度最快。,表4-2 各种反渗透膜组件优缺点的比较,表4-3 各种反渗透膜组件性能的比较,表4-4 中空纤维式与螺旋卷式反渗透膜分离器的销售额,HF中空纤维式 SW螺旋卷式,4.4 浓差(度)极化(Concentration Polarization),在反渗透过程中，由于膜优先选择透过溶剂，因此，溶质则会在膜的高压侧积累，造成溶质由膜高压侧表面到原料主体溶液之间的浓度梯度，如图4-8所示，这种现象几乎存在于所有的膜分离过程中，叫做浓差极化或者浓度极化。,浓差极化现象对反渗透过程将产生一系列不利的影响:1.加快了溶质透过膜的速度，即加大了透盐率，使产品水的质量下降；2.使膜高压侧表面的渗透压增加，减少了反渗透过程的推动力；3.易在高压侧膜表面形成沉淀；4.使实际的操作压力比计算的渗透压要高出几倍。,反渗透过程中产生浓差极化的根本原因是透水率FW大于透盐率FS，而且FW越大，FS越小，则浓差极化现象越严重。但在反渗透过程中，都希望FW大，FS小，因此浓差极化无法从根本上避免，但可以改变操作条件（如增加原料液的流速、适当提高操作温度）加以控制。,增加原料液的流速,增加原料液的流速，可以使靠近高压侧膜表面的滞留层减薄，湍动程度加大，易使主体流同膜表面流体混合均匀，减少浓度差，这样可以使浓差极化减轻。原料液的浓度越大，浓差极化程度就越小，但是动力消耗随之增大，因此要考虑两者进行优化，选择一最佳的原料流速。另外还可以在原料液中加入小玻璃球，在原料液流道中增设挡板等方式，增加原料的湍动程度。,适当提高操作温度,适当提高操作温度，这样可增加溶质在溶液中的扩散系数，有利于膜高压侧表面上积累的溶质在浓度差的推动下，扩散回主体流中，减轻浓差极化。但操作温度的提高，同样可以提高溶质在膜中的扩散系数，会使透盐率Fs增大，使产品水质量下降，所以对于操作温度同样存在着一个最佳的选择。,4.5 膜的污染,由于原料液中的杂质的存在，使反渗透膜在操作一定时间后，膜表面被沉积的不溶物所覆盖，使膜的性能下降，这种现象叫做膜的污染。膜的污染与浓差极化对反渗透过程产生的效果，从表面上看是类似的，但存在着本质的不同，浓差极化并没有使膜遭到破坏，改变操作条件，消除浓差极化后，可是膜恢复到原来的性能；而膜的污染破坏了膜，使膜性能不能恢复到原来初始状态。,在反渗透的工厂中，膜的寿命主要由膜污染所决定，如果操作适当，减少污染就可以延长膜的寿命。有的醋酸纤维膜、聚酰亚胺复合膜，已在苦咸水（blackish water）淡化过程中使用了12年，性能仍无明显下降。,膜的污染是由于原料液处理不当造成的，主要有以下几种：1.最普通的膜污染是由于原料液中的悬浮颗粒造成的。如果在预处理过程中，原料水的悬浮颗粒没有被完全除去，经过一段时间的操作后，将在膜表面形成滤饼。2.膜的表面结垢。当BaS、CaS、CaF2等被浓缩，形成饱和溶液时，它们将从溶液中析出、结垢，沉淀于膜的表面。因此，非常有必要对原料水进行分析，以确定正确的设计参数和操作参数。,3.细菌污染。反渗透膜对微生物附着、形成生物膜非常敏感。研究表明在原料膜表面形成微生物膜后，会降低反渗透膜的流量、盐分离率和能量的利用率，如图4-9，而且，细菌侵蚀膜的渗透通道，还会恶化水质。4.其它一些物质如金属氧化物、二氧化硅离子、有机物、淤泥等均可引起膜的污染。,膜的污染恶化了水的产量和水品水质，大大降低了膜的寿命，增加了膜的清洗维护费用，对反渗透过程极为不利。要预防膜污染，就必须对原料水进行严格的预处理。予处理的方法和步骤，要根据原料水的来源、膜材料的种类和膜组件的类型而定。一般包括凝胶、沉淀、过滤等方法除去悬浮物；加入氯除去细菌；加入酸防止结垢。,原料水预处理的成本相当可观，大约占整个反渗透脱盐操作费用的30%。只有进行严格的原料水预处理，并定期清洗膜，才能保证膜有较高的透量，如果预处理不合适，即使频繁地清洗，仍会缩短膜的寿命，如图4-10。,一般来说出现下列情况就需要清洗:1.透量减少10%以上；2.膜组件阻力降增大15%以上；3.透盐率明显增大；4.进料压力需增加10%以上；5.污染结垢。,清洗一般需要使用化学清洗剂，但是原料水成份复杂，污染中无机物与有机物共存.先用酸性清洗剂清洗无机盐类 碱性清洗剂清洗有机物。化学清洗剂的选择还要考虑到温度，PH值，氧化条件及膜表面电荷等。,4.6 反渗透过程的基本流程,图4-11为典型的反渗透过程脱盐的流程图，原料水在进入反渗透膜分离器前要经过一系列的预处理，通常需要加酸(H2SO4)或碱(NaOH)调节PH值，一方面防止发生沉淀，另一方面减少膜的水解。,图4-11 典型的反渗透脱盐流程图,还要加适当的抗结垢剂，如六偏磷酸钠，防止结垢；还要让原料水经过510m 的过滤器除去其中的悬浮颗粒和胶体。经过一系列的预处理后，要保证进入反渗透器的原料水的淤塞指数 SDI(Silt Density Index)在3-5以下，才可能使膜污染较轻。,SDI是水质标准之一，测定方法如下：在30psig(2.1kg/cm2)的压力下，使500ml的原料水，通过0.45m的微孔过滤膜(有效直径为42.7mm)，所需时间为t1，在加压渗透15分钟后，再测定500ml原料水通过的时间为t2，则:(4-13),在图4-11中的膜分离器，只用了一个膜分离器表示，但由于许多膜的盐截留率不够小，或者由于一个膜分离器操作所需的压力过高，一般在工业生产中，要用一系列的分离器串联或并联操作。,选用反渗透膜分离器的排列组合形式，要根据膜的性能而定，不同的研究结果稍有不同，如图4-12，给出单级分离器操作的范围。另外，分离器的排列形式还同分离要求有关，比如是用于脱盐获得淡水，还是对溶质进行浓缩。下面简要介绍几种基本组合形式。,反渗透膜分离器的组合方式有一级和多级之分。所谓一级就是进料液经过一次加压，经过反渗透分离器，在一级中又有一段和多段之分，在一级组合中，进料液只经过一个分离器，称为一段；若进料液经过一个分离器，被浓缩的料液紧接着又进入第二个或更多个分离器，则称为多段，即一级多段。,所谓多级是指料液经过第一级分离器后，被淡化的水经过加压后，作为原料液进入下一级分离器，多级也有一段和多段之分。另外，根据有无物流的循环，分离器的组合流程又分循环式和连续式。,一级一段连续式 一级一段循环式 一级多段连续式 一级多段循环式 多级流程,一级一段连续式,这种方式要求膜的溶质截留率高，操作压力大，否则，水的回收率不高，在工业生产中较少采用。,一级一段循环式,为了提高水的回收率，将部分浓缩液返回进料，再次经过膜分离器分离，这种流程由于进料液溶质浓度提高，所以透过的水质有所下降。,一级多段连续式,如图4-14所示，这种流程可以得到较高的水回收率，较高浓度的浓缩液，但流动压力损失较大，有时需要高压泵。考虑到各段的料液量依次减小，为了保证原料液流经膜表面有足够大的速度，减少浓差极化，多采用4-14(b)所示的一级多段连续式的锥形排列。,图4-14 一级多段连续式流程,一级多段循环式,这种流程能获得较高浓度的浓缩液，更适于以浓缩为目的分离过程。,多级流程,多级流程亦有连续式与循环式之分，这一类流程既可提高水的回收率又可提高淡化水的质量，而且可降低操作压力，降低对膜的脱盐性能的要求，在实际应用中有较高的价值，但是该类流程增大了能量消耗及泵的设备投资。图4-16(a)(b)分别为二级和多级反渗透流程。,4.7 反渗透过程的应用及经济性,在反渗透分离过程中，由于没有相变，不需要象在蒸发、冷冻分离过程中那样，为相变提供潜热，通常反渗透分离单位产品所需的能量最低，另外反渗透过程还具有操作简单、灵活等优点，已从苦咸水淡化应用，逐渐扩大到食品、医药、化工、环保、电子工业等方面的分离、精制、浓缩应用中。一些主要的应用归纳于表4-5中。,表4-5 反渗透过程的主要应用,在相当的一段时间内，反渗透过程的应用还将继续增长，基于1988年全世界范围内的反渗透过程膜产品销售额，估计出1998年的销售额如图4-17所示。,反渗透过程的主要应用,咸水脱盐淡化 超纯水的制备 反渗透过程在食品工业中的应用 反渗透过程用于处理工业废水,4.7.1 咸水脱盐淡化,咸水脱盐淡化是反渗透过程最主要的应用，约占反渗透总销售额的50%。在美国约有750个咸水脱盐淡化工厂，总生产能力为200million gallons/天，其中75%以上是以工业应用为目的，而家庭、军事、船舶、石油平台等应用相对量较小。全世界范围内，至1988年止，咸水脱盐淡化工厂已超过6，235个，每天淡水的总产量在3.2109gallons左右，图4-18给出了各种脱盐方法所占比例、分布和原料水的来源。,咸水的来源主要是海水和苦咸水，通常海水的总溶解固体含量TDS(Total Dissolved Solid)约为35，000ppm，而苦咸水来源较复杂，可以是地表水，也可以是地下水，没有严格的定义，通常把TDS大于1，000ppm的水称为苦咸水，也有把含氧化物大于800ppm或硫酸盐大于400ppm的水称为苦咸水。一般饮用水的TDS 要小于500ppm。,从咸水中脱盐制淡水主要有四种方法，精馏、反渗透、电渗析和离子交换。精馏又包括多效蒸发、多级闪蒸和太阳能等方式。究竟选用什么技术脱盐最有利，需要考虑许多因素，如原料水的水质，产品水所需的质量，预处理所需的水平，所需能量，生产规模，废弃物处理等。表4-6 给出了各种脱盐方法所适宜处理的原料水的范围。,表4-6 各种脱盐方法所适宜处理原料水的范围,表4-7 几种脱盐方法的能耗比较,表4-8 不同脱盐技术的比较,图4-20是日本鹿岛钢厂的大型苦咸水脱盐系统流程图，产水量13900t/d，由于原料水是地表水，水的含盐量高，有机物、微生物、藻类繁多，同时受海水倒灌的影响，水中Cl-含量也很高，因此在流程的第一部分为一系列的前处理，包括用次氯酸钠杀菌，用聚合氯化铝(PAC)凝聚沉降分离、过滤，用H2SO4调节PH值 等，进入反渗透膜组件前的原料水的SDI要小于2。,流程的第二部分为反渗透系统，使用一级三段的膜组件排列方式，膜组件为醋酸纤维素膜的螺旋卷式膜分离器，操作压力为30kg/cm2，水的平均回收率大于84%，盐截留率约为95%。流程的最后一部分为后处理系统，包括将反渗透的酸性脱盐水在脱气塔内除CO2气体，以活性碳除残余的氯。其水质分析结果见表4-8。,4.7.2 超纯水的制备,随着电子工业，特别是集成电路的迅速发展，对水质提出了超纯化的要求。电子工业用的超纯水，可采用化学凝集、过滤、离子交换、反渗透等制备。,现在最常用的流程是使用反渗透做为离子交换的预脱盐手段，可减少90%以上的离子交换树脂的负荷，减少再生成本，可使总成本节约2050%，美国90%的电子工 业采用这种联合流程。采用ROGA-4000，4100，在42-46kg/cm2的操作压力下，回收率7375%，脱盐率为96.7%，运行结果如表4-9所示。,4.7.3 反渗透过程在食品工业中的应用,由于反渗透过程是在室温加压的条件下操作，可以避免食品在其它的分离过程中那样受热或减压，使食品中部分营养成份分解或使香味挥发，因此反渗透用于食品工业有很大的发展前途，可用来浓缩甘蔗汁、甜菜汁、果汁、脱脂牛奶等。各种方法用于食品浓缩的价格比较见表4-10。,表4-10 各种分离方法用于食品浓缩时的价格比较,4.7.4 反渗透过程用于处理工业废水,反渗透过程用于处理工业废水有两方面的意义，一方面回收废水中有价值的成分，如电镀废水中的Ag，Cd，Nr，Cr等贵重金属；另一方面减少废水对环境的污染。尤其当废水浓度小于10%时，反渗透过程较其它过程更有经济价值。表4-11为反渗透过程用于工业废水回收有价值物质的经济效益。,表4-11 反渗透过程处理工业废水的经济效益,以处理电镀废水为例，由于反渗透膜对于高价重金属离子具有良好的去除效果，电镀废液中的重金属几乎可以全部回收利用，其流程如图4-21所示。,反渗透膜对阴阳离子的拦截顺序一般为:Al3+Fe3+Mg2+Ca2+Na+NH4+K+SO42-CO32-Cl-PO43-F-CN-NO3-B4O72-,4.8 反渗透过程的研究方向,反渗透过程是已较成熟的膜分离过程，因此，对它的研究已进入淡季，如图4-22，而且现在的研究更偏重于应用研究，归纳起来可以有以下几个方面:1.研制超薄复合膜，以增大Fw，减少反渗透的能量消耗，实现海水脱盐的单级分离，提高反渗透过程的竞争力。2.提高膜的耐氧化能力和耐温能力。现在的一些膜，在超过40oC，存在氯气、双氧水等氧化剂的条件下，无法使用，这影响了反渗透过程的应用范围。,3.研究细菌在膜表面的附着机理，以优化选择膜材料和膜结构。4.螺旋卷式膜组件流动空间的改进，以使浓差极化和膜污染减小到最低程度。5.对原料液的预处理和膜污染的清洗进行研究，以延长膜的寿命、降低成本。,