反渗透膜通常由多个结构层次组成,以满足不同的功能需求。根据资料,一张典型的三层反渗透复合膜包括以下结构:
- 无纺布层:作为膜的支撑结构,提供机械强度,允许水流通过的同时支撑其他层次。
- 聚砜层:中间层,起到过渡和支撑作用,膜的结构稳定性。
- 脱盐层:内层,也是关键的一层,通常由聚酰胺材料制成,负责分离盐分和其他杂质。
对于一些特殊性能的膜元件,膜片表层还会涂覆一层功能改性层,以增强膜的性能。
反渗透膜技术在海水淡化领域占据主导地位。根据国际水资源协会的数据,截至2023年,全球约有30%的海水淡化装置采用反渗透技术。这项技术能够有效去除海水中的99%以上的盐分,为沿海地区提供可靠的淡水资源。例如,以色列的阿什克伦海水淡化厂,日产水量达到3.3×10^5立方米,占以色列全部水需求量的15%,产水成本约为0.53美元/立方米。
在电子、半导体、制药等行业中,反渗透膜被广泛用于制备高纯度的水。这些行业对水质的要求,反渗透膜能够有效去除水中的离子、分子、有机胶体和细菌等,确保水质满足特定工艺需求。据统计,全球工业纯水市场规模在2022年达到约120亿美元,其中反渗透膜技术占据了主要份额。