Выдрин А.В.

Принцип работы мембран обратного осмоса

16.02.2026

Полупроницаемая мембрана (мембрана обратного осмоса) помещается между двумя отсеками. Мембрана состоит из несущего слоя толщиной 50 мкм и барьерного слоя толщиной около 0,2 мкм в толщину. Процесс осмоса происходит, когда чистая вода перетекает из разбавленного солевого раствора в одном отсеке через мембрану обратного осмоса в более концентрированный солевой раствор, что приводит к увеличению высоты солевого раствора в отсеке с более концентрированным раствором.

Поток воды прекращается, когда давление столба солевого раствора сравняется с разностью химического потенциала между двумя водными растворами. Точка равновесия столба воды с точки зрения давления воды на мембрану называется осмотическим давлением.

Если к этому столбу воды приложить силу, то направление потока воды через мембрану может быть в обратном направлении. Это явление называется обратным осмосом. Этот обратный поток позволяет получить чистую воду из солевого раствора, поскольку мембрана не проницаема для соли.

Типы мембран

Асимметричные мембраны - Мембраны из ацетата целлюлозы (CA)

Исторически сложилось так, что асимметричная мембрана формируется путем литья тонкой пленки раствора на основе ацетона из полимера ацетата целлюлозы (СА), который был разработан Лоебом и Сурираджаном в 1962 году и стал первой первой коммерчески жизнеспособной мембраной обратного осмоса.

Полученная мембрана CA имеет асимметричную структуру с плотным поверхностным слоем около 0,1 - 0,2 мкм, который отвечает за свойство отвода солей. Остальная часть мембраны, толщиной 100-200 мкм. толщиной 100-200 мкм, механически поддерживает тонкий поверхностный слой, является губчатой и пористой, и имеет высокую водопроницаемость. проницаемость. Солеотделение и водный поток мембраны CA можно регулировать изменением температуры и продолжительности этапа отжига.

Тонкопленочные композитные мембраны - Мембраны из полиамида (PA)

Тонкопленочные композитные (ТФК) полиамидные мембраны состоят из пористого опорного слоя и тонкого плотного слоя, который представляет собой поперечно связанную мембранную оболочку и формируется на пористом опорном слое, обычно изготовленном из полисульфона. Тонкопленочный плотный слой представляет собой сшитый ароматический полиамид, изготовленный из реакции межфазной полимеризации полифункционального амина, такого как м-фенилендиамин с полифункциональным хлоридом кислоты, таким как тримезоилхлорид. Эта процедура производства ТФК позволяет независимую оптимизацию различных свойств опорной и солеотталкивающей кожи. ТФК характеризуется более высоким удельным потоком воды и более высоким отторжением солей, чем мембраны из ацетата целлюлозы.