反渗透膜的工作原理与渗透压强密切相关。
反渗透,也称为逆渗透,是一种以压力差为推动力的膜分离操作。在这个过程中,对膜一侧的料液施加压力,当这个压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。这样,在膜的低压侧得到透过的溶剂,即渗透液;而在高压侧得到浓缩的溶液,即浓缩液。若用反渗透处理海水,则在膜的低压侧得到淡水,在高压侧得到卤水。反渗透膜的运行状态与水压有直接关系,一般要求运行压力在0.2-0.5MPa之间,以确保有效的水分提取和防止盐的回收影响。压力太低会影响吸收盐的效果,而压力太高则可能导致反渗透膜运行异常,如树脂泄漏等问题。
渗透压则是指溶液中的溶质分子通过半透膜向纯水方向扩散时所受到的压力。它与溶液的性质、浓度和温度有关,而与膜本身无关。当渗透达到平衡时,半透膜两侧存在的水位差或压力差被称为渗透压。反渗透达到平衡时则称为反渗透压。反渗透膜的渗透机理是基于选择性吸附与毛细管流,即界面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果。当溶液与这种膜接触时,由于界面现象和吸附作用,对水优先吸附或对溶质优先排斥,在膜面上形成一层纯水层,被优先吸附在界面上的水以水流的形式通过膜的毛细血管被连续排出12。