温度对正向渗透脱盐过程中的影响机制

摘要

社会对水资源的巨大需求不断推动着膜技术的发展。最近发展的一项全新的膜技术—正向渗透能够利用含盐水自身的渗透压作为推动力使水分子透过半透膜，从而达到分离目的，为海水淡化提供了新的思路和方法。研究了正向渗透工艺中温度的影响与机制，结果表明，原液(FS)与汲取液(DS)的渗透压差(△πeff)并不是决定水通量增加或者减小的唯一因素，另一个重要因素是FS与DS的液相主体温度(TBulk)。温度的升高导致水分子热运动加剧，从而加剧主动扩散透过正向渗透膜，进入DS。该因素导致“DS高温／FS低温”这一温度组合的水通量明显低于“DS低温／FS高温”温度组合的水通量。因此在正向渗透处理工艺中，提高水通量的同时降低能耗的关键点是寻找适合的FS与DS温度组合，使其在提高水通量的同时，降低系统的能耗。