技术优享丨正渗透技术

简介

正渗透是指水从较高水化学势(或较低渗透压)侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)-侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution)，另一种为具有较高渗透压的驱动溶液(Draw solution)，正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液-侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差(aTr)的外加压力(△P)时，水仍然会从原料液压~侧流向驱动液-侧，这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded osmosis，PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压，因此它也是一种正渗透过程。

前景

相对于压力驱动的膜分离过程如微滤、超滤和反渗透技术，这一技术从过程本质上讲具有许多独特的优点，如低压甚至无压操作，因而能耗较低;对许多污染物几乎完全截留，分离效果好;低膜污染特征;膜过程和设备简单等。在许多领域，特别是在海水淡化、饮用水处理和废水处理中表现出很好的应用前景。

作为一种新型的技术，近年来，以美国、以色列和新加坡为代表的国家投入大量资金进行研究，并且取得了阶段性成果。而国内的研究刚刚起步，还未见相关的应用报道。虽然国内近两年开始有文章介绍这一技术，但是都不够系统或准确。针对以上情况，本文就正渗透膜技术在水处理中的应用进展作以综述。

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核心

如果要实现正渗透技术淡化海水或者净化水质的话，其中有两个核心。

一、相关的正渗透膜技术，二、便是驱动溶液的配制。

不同于反渗透膜技术需要高压和相关膜技术，正渗透技术对于驱动溶液的高效性、低能耗性、可重复利用性十分依赖。

常常在使用过程中将碳酸氢铵/氨水混合成驱动溶液，将"低"浓度的海水"吸"过来。而正渗透膜起到一个选择性通过的作用，然后再将被稀释过的溶液适度的加热分解成氨气和二氧化碳，剩下的就是干净的水了。如此循环下去从而得到纯度较高的水。这个过程比多级闪蒸节省了85%的能量。