1.1.5　正渗透膜

正渗透膜的工作建立于1977年，初期工作主要是通过建立模型来预测实验结果。该方法所用的膜可以是典型的反渗透膜，比如聚酰胺复合反渗透膜。其特点是以渗透压作为膜过滤的驱动力。通过高浓度的提取液与盐溶液之间的渗透压差，使得纯水自盐溶液一侧渗透到提取液一侧，然后从提取液中回收纯水，如图1.8所示。所用的提取液一般为高浓度的氯化铵或者糖的水溶液。正渗透膜的主要研究进展是由Yale University的课题组在2007年提出的，大量的成果集中于研究提取液的选取和纯水的回收问题。

图1.8　正向渗透过程示意图

正渗透过程相对于反渗透过程的主要优势是低耗能和抗污染。正渗透过程不需要额外的驱动力就可使纯水从盐水侧渗透到提取侧，因此能量消耗最少；同时，正渗透的低压特性有利于减少膜的污染结垢趋势、降低对膜的机械强度的要求。正渗透法所面临的挑战主要是正向渗透涉及膜的外部和内部的浓差极化现象。其中，外部极化来自于在FO膜的表面形成浓缩的盐层；而内部极化则是由膜的孔隙中的空气所致，这会显著降低膜的渗透通量。而且，与提取液的选择相关的分离效率及纯水的回收等也是正渗透所面临的重要问题。因此，正渗透法用于海水淡化尚未形成规模化生产。