超滤纳滤反渗透膜实验室膜分离卷式膜小试设备1812G产品说明解析

杭州沃腾膜工程有限公司

WTM-1812G

卷

式

膜

设

备

操

作

说

明

书

杭州沃腾膜工程有限公司

地址：杭州市西湖科技园振中路208号电话：0571-88988 797 邮编：310000 传真：0571-88988 757

总目录

前言..................................................................................................................... 1 Ⅰ、膜基础知识介绍 (2)

一、错流过滤原理 (2)

二、膜过滤精度等级 (2)

三、膜微观结构 (3)

Ⅱ、安全防范措施 (4)

一、膜的保存 (4)

二、电源控制面板 (4)

三、系统管道 (4)

四、高压操作 (4)

五、 CIP 膜清洗操作 (4)

六、系统要求 (4)

Ⅲ、装设仪器和控制 (5)

一、电源开关...... (5)

二、变频器控制旋钮 (5)

三、压力表 (5)

四、调压阀 (5)

五、安全泄压阀 (5)

Ⅳ、安装指南 (6)

一、电源连接 (6)

二、冷却水管路的连接 (6)

三、卷式膜芯的安装 (6)

四、设备水冲洗 (7)

Ⅴ、运行指

南 (7)

Ⅵ、定期维护 (8)

一、泵 (8)

二、膜管 (8)

三、膜芯 (8)

四、备件............................................................................................................ 8 Ⅶ、疑难解答 (9)

Ⅷ、有限的责任............................................................................................. 9 附件A、系统的常见故障排除................................................................................. 10 附件B、设备技术参数表 (11)

附件C、水通量测试………………………………………………………………………………… 12 附件D、膜污染…………………………………………………………………………………………

13 附件E、膜清

洗…………………………………………………………………………………………

14 附件F、膜消毒…………………………………………………………………………………………

15 附件G、膜保存…………………………………………………………………………………………

15 附件H、易耗部件清单............................................................................................. 16 附件I、膜术语介绍................................................................................................ 17 附件J、有限的责任 (18)

前言

感谢您选用杭州沃腾膜工程有限公司的实验室机型产品。

本手册适用于多功能卷式膜小试设备的安装和使用者，帮助使用人员对该装置进行正确的安装、使用和维护。本手册所涉及到的各项操作严格针对于沃腾公司所提供的多功能卷式膜小试设备，并不适用于非本公司生产的配件和其他由用户自己提供的设备。

多功能卷式膜小试设备的主要组成部分包括高压柱塞泵、膜管、膜元件、料罐及其控制系统。特定型号和序列号的部件的使用请参考附录——技术参数表。尽管本手册已经充分考虑到了本系统各种可能发生的问题，但还是有可能发生一些并不为本手册所涵盖的情况，如果这样的情况又确实发生了，建议设备的使用者在尝试使用非本手册所提供的解决办法之前，先同沃腾公司的技术服务部门联系。

本手册所包含的信息是基于我们可靠的经验和科学的技术数据。但设备的使用是由操作者按他们自己的方式进行的，由于使用条件不在沃腾公司的控制范围内，所以我们并不能对不恰当地应用这些信息所获得的结果或所带来的破坏性负任何责

任。值得注意的是，这并不是允许您按自己的方式任意操作设备，也不是在建议您违反本公司所制定的操作规范。

Ⅰ、膜基础知识介绍

一、错流过滤原理

膜

三、膜微观结构

Ⅱ、安全防范措施

由沃腾公司提供的多功能卷式膜小试设备，其设计和配套都是极严密的。按照本手册的使用和维护说明，并在安全而无故障的情况下操作，完全能按您所需达到生产要求。由于全套设备具有复杂的电气控制系统，加上系统所固有的一些特性，都得引起操作和服务人员的警惕。下面是一些注意事项：

一、膜的保存

按照本手册说明，在未进行完全的冲洗过程之前请不要直接进行生产以免污染料液。大多数情况下，建议用去离子水冲洗系统15-60分钟后，再进入生产运行。在生产过程中的消毒和保存请参看附录膜消毒、膜保存。

二、电源控制面板

对于电气控制系统，除了沃腾公司的技术服务人员以外，请勿自行打开系统主机箱。

三、系统管道

设备的所有管道都用能耐受待处理料液腐蚀的材料制成。设备外围管道也应该由相似并具有相当强度的材料构成。

四、高压操作

多功能卷式膜小试设备所设计管路最大操作压力为60bar，此为设备的极限操作与测试压力，通常实验时无需达到这样的压力。

注意调节阀门时应缓慢，不能瞬时关闭阀门。

五、 CIP 膜清洗操作

CIP 系统是将具有危险性的化学清洗剂，在一定的压力下以较高的流速通过膜芯表面达到清洗膜芯的目的。这些化学清洗剂的使用必须针对每一种化学清洗剂的

安全使用指南进行。清洗之后，膜系统要按照清洗指南用去离子水进行冲洗。CIP 系统需用夹套换热器来控制清洗溶液的温度。清洗液温度不得超过膜所能耐受的最高温度。

六、系统要求

不得让金属或砂石等硬质颗粒杂质进入系统，需使用筛网进行截留。

不能让泵空转，以免空气进入泵，破坏核心部件。

开机前须检查系统设备管道连接正确、压力调节阀处于全开状态。

Ⅲ、装设仪器和控制

建议多功能卷式膜小试设备操作员在操作前先熟悉设备单元的控制及其装设，请参考附录――系统原理图。多功能卷式膜小试设备中最重要的控制部件描述如下：

一、电源开关

安装在主机箱的面板上，通过它控制主机的电源。

二、变频器控制旋钮

安装在主机箱的面板上的变频器控制旋钮，通过它控制泵启动和停止。

三、压力表

液体填充的压力表用于测定系统中以下工艺监测点的压力（以Mpa 计）：

压力表量程0－6Mpa：测量膜进口处压力，与出口处压力相关；

压力表量程0－6Mpa：测量膜出口处浓缩液压力，这个压力由调压阀（浓缩液控制阀）直接控制。

四、调压阀

在流量计的出口处的阀，通过限制浓缩液流量来调节系统的操作压和渗透液流量。关小此阀的开度将提高整个膜组件的压力，降低浓缩液流量。

五、安全泄压阀

泄压阀为自动检测开关阀。当泵出口压力超高时，该阀自动开启进行泄压以降低系统压力，当系统压力恢复正常时，该阀即自动关闭。正常该阀处于关闭状态。

多功能卷式膜小试设备易于安装，请参考附录――系统原理图、设备结构图。下面是电源、管道、膜芯安装的一些必要步骤：

一、电源连接

为保证所有管道、电气系统和设备都按所设计的方式工作，设备单元在工厂里就已经接好电源线并经过测试了。由于高电压具有很大的危险性，因此安装的全部工作都必须由合格的电工来完成。

主电源应当由用户自己提供220V 的电源接入电气柜中。

二、冷却水管路的连接

为了控制料液的温度，必需往夹套桶冷却进出口通入冷却水进出管路。

三、卷式膜芯的安装

1、先把膜管两头上的卡箍的螺丝松开，并拿出端封；

2、把膜芯连接件（较短的一端）装入膜管端盖，需用液体润滑O 型密封圈，注意：装膜芯连接件时需旋转装入，以避免密封圈被挤出，影响密封效果；

3、将已装好1812卷式膜芯放入膜管中，装上一端的端封，然后再装上卡箍，注意：锁螺钉时，需一边拧几下，以保证部件的压紧力均衡；

4、将另一端的膜管端封与膜管连接上；

5、连接好泵进料口和料桶之间连接。

四、设备水冲洗

在安装1812卷式膜芯之前，在料罐中加入去离子水，开启泵对系统进行冲洗，冲净后，排尽水；装入1812卷式膜芯，再装入去离子水冲洗15-60分钟，冲净后，再次排尽水。

第一次开机或停机保护较长的时间，应先用去离子水清洗（方法参照：设备水冲洗），并检测标准条件下的水通量（方法参照：附录C ）。以下为料液运行的一般操作方法：走料：

一、检测各连接处（管路活接及压力表接头）是否紧固，确保不发生泄漏；

二、检查料罐排污阀是否关闭；

三、打开设备总电源,往料罐中加入料液，启动泵，并记录启动时间，为了保证卷式膜芯的

效率最佳，一般我们在运行时，保证流量计的流量范围在5-7LPM 即可，进膜压力表的压力区间为0-40bar,通过调节泵的频率和阀的开度来达到对流量和压力的调整；

四、通过调节变频器将系统管路内的空气排净后，使系统达到要求的进膜流量和进膜压力，

后按要求每隔一定的时间测量透过液流量，并记录检测点的温度及进出膜压力；（检测与记录数据是为今后判别与借鉴用）

五、当观察到系统温度接近料液要求温度时，需打开冷却进出管路对设备进行冷却；

六、当达到过滤目的后，全开调压阀，后关闭泵，将剩余的浓缩液（包括管路中）装入桶中。冲洗：

七、往料罐中加入一定量的去离子水，全开调压阀，开启泵；对膜芯进行冲洗。人为判断冲

洗干净后（颜色、气味、浓度等），关闭泵，排尽水。

清洗：

八、往料罐中加入一定量的去离子水，全开调压阀，开启泵，调节膜出口压力至标准水通量

检测压力（以第一次使用时测试的数据为基准），后测量水通量，记录进出膜压力与系统运行温度，判断是否需再次进行清洗；

九、按清洗剂的配置要求进行配置，逐渐将清洗剂倒入CIP 罐中，系统进入清洗剂的循环清

洗阶段（方法参照：附录C ）。

★清洗最高温度应＜45℃，操作人员应随时观察系统运行温度，以防清洗温度过高。★初始标准化的水通量为初次使用膜芯时，将膜芯冲洗干净后需按标准条件下检测与记录的水通量。（方法参照：附录C ）

系统排气方式：

系统刚开机时与发现系统进气泡后，必须将气体排出。刚开机时，全开回流管路，低频率（15-20HZ）下运行泵，人为判断无气体后即可正常走料。若运行过程中发现有气体进行系统，则也需按上述方式进行排气。

Ⅵ、定期维修

多功能卷式膜小试设备的专用单元需要按如下方式定期维修。

在膜过滤过程中会遇到的偶然变动，如通量和截留率的意外下降，不一定表明膜或泵有问题，需要记录相关的信息和提供可能的系统分析。附录里的系统操作记录表可能对您诊断此类问题有所帮助，除此之外附录里也包括了疑难问题解答指导。

除了影响膜系统的一般原因外，有一些原因.是由坏的零部件和不适当的控制设置引起的。一些普通的问题和纠正方法列于附录A 。

每一套设备单元要每天都记录好数据并保存在文档里。在解决膜操作问题时就需要用到这些数据记录，它们同样也是作为索赔的依据。一、泵

多功能卷式膜小试设备配备了一台高压柱塞泵，泵的设计合理、维护简单，请参照泵的使用手册，按照泵生产商的要求进行。二、膜管

为了保证膜管能在所需要的压力下良好工作则必需进行维护保养。尽管这些膜管不需要定期维修，但如果膜管组件或膜因某种原因而被移动的话，则建议对膜管组件、膜芯连接密封圈、膜管端盖密封圈进行严密地检查，必要时更换。三、膜芯

如果对料液有较好的预处理，并按规范对膜进行清洗和维护，膜元件应该能使用1年以上。但膜的渗透流量和截留特性都会随时间因结垢或生物堵塞的形成而降低。如果在所设计的进膜操作压力下性能（渗透流量、截留率、膜两端压力降中的任何一项）降低了一定程度，而且渗透流量的降低又不是由进料的条件或阀设置的改变而导致的话，膜就需要清洗了。此时不对膜进行清洗将使得设备正常渗透流量的恢复变得很困难，并可能使膜彻底丧失作用。请参考附录―选用合适的清洗过程和化学清洗剂。（方法参考：附录E）四、备件

以下为系统建议配备的常备件：——膜芯连接密封圈——膜管端盖密封圈

——机械充油压力表

膜系统包含一些易损部件清单,详见附件——《易耗部件清单》。

Ⅶ、疑难解答

在膜过滤过程中会遇到的偶然变动，如膜通量和截留率的意外下降，不一定表明膜芯或泵有问题，需要记录相关的信息和提供可能的系统分析。可能对您诊断此类问题有所帮助。除此之外附录里也包括了疑难问题解答指导。

除了影响膜系统的一般原因外，有一些原因是由于零部件损坏和不适当的控制设置引起的。一些普通的问题和纠正方法列于附录A。

每一套设备单元要每天都记录好数据并保存在文档里。在解决膜操作问题时就需要用到这些数据记录，它们同样也是作为索赔的依据。

Ⅷ、有限的责任

有关系统及其所装配组件的责任和保证是由您是否按照本使用手册里的规定进行安装和操作来决定的。全部关于责任的资料在附录里面。

附录A

编号 1

系统的常见故障排除

故障现象泵不启动

可能原因 1）电源置于OFF 位2）保险丝烧毁 3）泵损坏

排除方法

1）检查是否开关置ON 位 2）检查并更换保险丝

3）检查泵（参见泵使用说明书） 1）检查进料是否正常

2）检查泵（参见泵使用说明书） 3）调整电源接线或通过变频更改（参见变频使用说明书） 1）停止过料

1检查进料管是否渗漏或阻塞 1）清洗膜

2）降低进料液浓度或达到料液的浓缩浓度换下一批料液 1）清洗膜

2）降低进料液浓度或达到料液的浓缩浓度换下一批料液

泵出水压力1）进料中断或不稳2

不足

2）泵损坏 3）泵的转向反了

压力表指示1）供料不足波动较大

压力增大时1）进料不足噪声极大膜通量下降5

截留率下降6

1）膜表面污染 2）进料液浓度升高1）膜表面污染 2）进料液浓度升高

3 4

膜不可恢复膜芯被不可恢复性1更换新膜芯 7

性通量下降污染或截留率下降

附录B 设备技术参数表

技术参数设备型号膜外管数量膜外管规格设备规格设备净重设备运行重量配备电源高压泵电机功率允许最大操作温度范围允许最大操作PH 范围允许最大安全压力设备进出物料管口方向

数值 WTM —1812G

1 1812

580(长×280(宽×580(高

75 80

220V 50Hz总功率≥1.5KW

1.5 10-55 2-12 40

具体参见设备总图

单位台支 mm

mm (基本数据Kg (基本数据Kg (基本数据

Kw ℃

备注

Bar 膜进口压力

附录C 水通量测试

水通量测定（用WFR125表示，即在温度为25℃、操作压力为0.1MPa，单位膜面积每小时流过膜管的体积升数。）： TMP=(P1+P2／2－P3

WFR125=Q×K／(TMP×S

其中：TMP为操作压力，单位：bar

P 1—为物料进口压力，P2—为物料循环压力，P3—为渗透侧出口压力。 Q—为测定渗透侧的水流量，单位：l/h K—为温度校正系数，温度校正系数见（表1）S—为膜过滤面积，单位：m2

（表1）

温度

10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5

K 1.77 1.679 1.648 1.618 1.588 1.558 1.53 1.502

温度 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5

K 1.475 1.448 1.422 1.396 1.371 1.347 1.323 1.299

温度 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5

K 1.2761.2541.2321.21 1.1891.1681.1481.132

温度 22 22.5 23 23.5 24 24.5 25 25.5

K 1.1091.09 1.0711.0531.0351.0171 0.985

温度 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30

K 0.9710.9570.9430.9290.9150.9020.8890.8770.869

附录D 膜污染

膜污染的种类 1）、吸附污染

有机物在膜表面的吸附通常是影响膜性能的主要因素。随时间的延长，污染物在膜孔内的吸附或累积会导致孔径减少和膜阻增大，这类污染是难以恢复的，主要污染物是溶解物、乳化物等； 2）、沉淀污染

原水中氢氧化物或碳酸盐、硫酸盐等浓度超过了其溶解度，在膜上形成沉淀或结垢，主要是胶体和微粒，有机物如脂肪、蛋白质、腐质酸、胶体、凝胶及多羟基芳香化合物等；无机物如钙盐、磷盐、铁盐、镁盐等； 3）、生物污染

微生物在膜-水界面上积累，从而影响系统性能的现象。膜的生物污染分两个阶段：粘附和生长。在溶液中没有投入杀菌剂或投量不足时，粘附细胞会在进水营养物质的供养下成长繁殖，形成生物膜，如细菌和藻类等。

如何判断膜污染，以下是一些关键的参数：

1、最重要的是对照同等操作条件下（相同压力、温度、循环流量）的膜通量（LMH或LPM 等单位）的差距，通常旧膜的通量低于新膜通量的85%，即视为膜已经被污染；

2、膜污染通常会导致膜截留性能的变化，当然这种变化可以是升高或降低；

3、在同等的操作条件下，膜污染后膜组件前后的压力差有所增加，即过膜阻力变大。

附录E 膜清洗

配置化学清洗剂：根据所生产的料液判断污染物，针对污染物选择清洗配方（参看下表），按清洗配方配制清洗液到CIP 罐（与料罐共用）内。

化学清洗：按标准化测水通量的方法开机运行，按清洗方案的要求进行清洗清洗方法：物理清洗、化学清洗、生物清洗

◇物理清洗：利用机械作用，比如注水正、反冲洗，气液混合冲洗法等，物理清洗方法仅可能使膜的透水性得到一定程度恢复。

◇化学清洗：使用化学清洗剂（酸、碱、氧化型、表面活性剂、络合剂等）；◇生物清洗：使用含酶清洗剂。

附录F 膜消毒

为了防止在生产过程中由膜组件带入杂菌，可在料罐中配制0.5% W/W 亚硫酸氢钠溶液，开启泵，循环40-60分钟，然后用去离子水冲净。

附录G 膜保存

设备长时间停机待用时，将膜芯从膜组件中拆出，用能够密封的容器盛放：

1、低于0℃温度下在液体中储存

组件清洗完毕后，使用50%W/W乙二醇溶液（防冻剂）和1000PPM 戊二醛溶液（杀菌剂）进行保存，在保护液中也可使用0.2%W/W的亚硫酸氢钠溶液作为杀菌剂。 2、高于0℃温度下在液体中储存

组件清洗完毕后，使用0.5%W/W的亚硫酸氢钠溶液进行保存。

当组件的浓缩侧及透析侧充满保护液时，须将所有阀门关闭，组件的透析出口和浓缩出口需封住，并且每个月都需将组件内的保护液排空，然后再充入新鲜的保护液。

附件H 易耗部件清单

种类

高值易耗部件

膜芯滤袋压力表

膜芯连接件密封圈

低值易耗部件

需对它们的损耗收取一定的材料费用。

膜管端盖密封圈硅胶软管指示灯清洗剂

名称

注：以上易耗部件不在保修范围内，部件发生损耗时，

附录I 膜术语介绍

常用的术语解释如下:

[交叉流膜过滤]──流体切向通过一种半透膜的过程, 根据截留分子量, 流体透过

膜的速度有助于驱动流体分流。

[膜]──液体可通过的半透性介质。 [交叉流速率]──膜表面的切向速率。 [通量]──透过膜的流体的输送速率。

反渗透膜分离制高纯水实验

一、实验目的： (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二、实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸

水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。此时,在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。 通常，膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。根据膜分离原理，温度、操作压力、给水水质、给水流量等因素将影响膜的分离性能。 三、实验内容 反渗透膜是实现反渗透的过程的关键，要求具有较好的分离透过性和物化稳定性。反渗透膜的分离透过性可用以下几个参数来描述： 1.溶质分离率（脱盐率）R 式中， 2.溶剂透过速率（水通量）J w 式中，

反渗透膜分离设备的技术优势

反渗透膜分离设备的技术优势 2020年8月27日

为保证我国经济的可持续发展,缓解当代水资源短缺,大力发展海水淡化技术产业来解决淡水资源问题已迫在眉睫。传统的方法具有很多劣势。而膜分离具有高效节能、选择性好、无相态和化学变化及可以在常温下操作等优点,是继蒸馏法后的又一项重要技术。主要包括反渗透膜法、电渗析法和纳滤膜法。这里主要介绍目前使用广泛的反渗透膜法。 反渗透膜分离设备法是一种高效节能技术,它是利用选择性半透膜,孔径为0.1—1nm,通常运行切割的分子量<500,能截留盐或小分子量有机物,使水通过。较之传统的蒸馏法,具有起动产水迅速、尺寸紧凑、重量轻、全电力操作能耗少、性能稳定、不用防结垢化学剂,操作过程中,无需相变、无需热液等优点。更加节能,工程造价和运行成本持续降低,其发展速度远远快于蒸馏法。但其缺点是操作压力大,膜组件易受到污染,进料液浓度有限制以及浓缩液的二次污染等问题。 德兰梅勒反渗透膜分离技术，简称RO技术。反渗透技术是近几年来才在我国发展起来的一项现代高新技术。按各种物料的不同渗透压，对某种溶液使用大于渗透压的反渗透方法，达到对溶液进行分离提取、纯化和浓缩的目的。反渗透设备技术是当今节能、效率高的膜分离技术。 德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差

异化需求。帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境，助力企业产业升级。

纳滤反渗透膜分离

纳滤反渗透膜分离实验指导书

纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 二、基本原理 2.1膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒，其压差范围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.2纳滤和反渗透机理 对于纳滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子大，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它却仍具有明显的分离效果。由此可见，膜的孔径大小和膜表面的化学

纳滤反渗透膜分离实验上课讲义

纳滤反渗透膜分离实 验

化工原理实验报告学院：专业：班级：

三、实验装置 本实验装置均为科研用膜，透过液通量和最大工作压力均低于工业现场实际使用情况，实验中不可将膜组件在超压状态下工作。主要工艺参数如表1-1 膜组件膜材料膜面积/m2最大工作压力/Mpa 纳滤（NF）芳香聚纤胺0.4 0.7 反渗透(RO) 芳香聚纤胺0.4 0.7 表1-1膜分离装置主要工艺参数 反渗透可分离分子量为100级别的离子，学生实验常取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。 图1-1膜分离流程示意图 1－料液灌；2－低压泵；3－高压泵；4－预过滤器；5－预过滤液灌；6－配液灌；7－清液灌； 8－浓液灌；9－清液流量计；10－浓液流量计；11－膜组件；12－压力表；13－排水阀

图1 电导率与溶液浓度关系曲线 电导率与溶液浓度模型：C= 0.6253k - 0.0195 式中k为电导率，单位ms/cm；C为溶液浓度，单位×10-3g/cm3。 ① 原料液浓度C0=0.6253*6.07-0.0195=3.776071*10-3（g/cm3）=0.026584561 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.13-0.0195=0.061789*10-3（g/cm3）=0.000435011 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*6.99-0.0195= 4.351347*10-3（g/cm3）= 0.030634659 kmol/m3 ② 原料液浓度C0=0.6253*5.95-0.0195= 3.701035*10-3（g/cm3） =0.026056287 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.07-0.0195=0.024271*10-3（g/cm3） =0.000170874 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*7.26-0.0195= 4.520178*10-3（g/cm3） =0.031823275 kmol/m3 (2)膜组件性能表征： 利用公式：

反渗透膜分离制高纯水实验报告

反渗透膜分离制高纯水实验报告 反渗透（Reverse Osmosis, RO ）技术是20世纪60年代发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，它借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，是一种分离、浓缩和提纯的有效手段。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、耗费低等特点，在诸多水处理技术中，反渗透被认为是最先进的方法之一，发展十分迅速，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、工业污水处理、纯水和超纯水制备领域。高纯水主要在电子工业、医药工业以及实验室分析使用，按国标GB/T11446.1-1997规定， 电子级水分为四级，即EW-I 、EW-II 、EW-III 和EW-IV ，其电阻率指标分别为≥18cm M ?Ω、≥15cm M ?Ω、≥12cm M ?Ω、≥0.5cm M ?Ω。

一．实验目的 (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二．实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压MF UF NF R O 分散 颗粒 高分 子 离解 酸 二价盐、 糖 未离解 酸 一价盐

膜法水处理实验(二)——纳滤与反渗透截留性能比较

膜法水处理实验（二）——纳滤与反渗透截留性能比较 一、 实验目的 （1） 掌握评价纳滤和反渗透除盐率的标准方法。 （2） 了解纳滤和反渗透除盐性能差异。 二、 实验原理 反渗透（RO ，Reverse Osmosis ）又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当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。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N 为： ()h N K p π=?-? （1） 其中，K h 表示水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp 表示膜两侧的静压差；Δπ表示膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π可表示为： iCRT π= （2） 其中，i 表示溶质分子电离生成的离子数；C 为溶质的摩尔浓度；R 为摩尔气体常数；T 为绝对温度。

反渗透膜 反渗透膜 外压 渗透反渗透 图1 反渗透原理 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，目前其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。 纳滤（NF ，Nanofiltration ）是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤分离原理近似机械筛分，但由于纳滤膜本体带有电荷性使其在很低压力下仍具有较高脱盐性能。纳滤具有以下两个特征： 1、对于液体中分子量为数百的有机小分子具有分离性能； 2、对于不同价态的阴离子存在道南效应。物料的荷电性，离子价数和浓度对膜的分离效应有很大影响。 由于纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如醋酸纤维素膜、芳族聚酰胺复合膜

超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别

超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别 1、超滤(UF)：过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。是 一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。 是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。超滤工艺中水的回收率高达 95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使 用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。因此未来生活饮用水的净化 将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。 2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一 种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。这是一般家庭不能接受的。 一般用于工业纯水制造。 3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种 超高精度的利用压差的膜法分离技术。可滤除水中的几乎一切的杂质（包 括有害的和有益的），只能允许水分子通过。也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。这是一般家庭不能接受的。一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。 4、微滤（MF）：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳 滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、

铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。 一、反渗透膜（RO膜）： RO是英文Reverse Osmosis membrane 的缩写，中文意思是（逆渗透），一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理：由于RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五（0.0001 微米）, 一般肉眼无法看到，细菌、病毒是它的5000 倍，因此，只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过，其它杂质及重金属均由废水管排出，所有海水淡化的过程，以及太空人废水回收处理均采用此方法，因此RO 膜又称体外的高科技人工肾脏。 1.什么是反渗透? 反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”。 2.反渗透的原理： 首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术 一、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术发展史 微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初出现，20世纪60 年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。 膜可以是固相、液相、甚至是气相的。用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。 大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。 二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理

膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽 化(PV)、乳化液膜(ELM)等。 三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术 反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。 3.1 反渗透膜(RO) 反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出 聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA 膜耐氯性强， 但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。 3.2 超滤膜(UF)

进口反渗透、纳滤的基础知识

反渗透、纳滤基础知识 1 分离膜与膜过程 膜分离 物质世界是由原子、分子和细胞等微观单元构成的，然而这些微小的物质单元总是杂居共生，热力学第二定律揭示了微观粒子都会倾向于无序的混合状态。人们发明了过滤、蒸馏、萃取、电泳、层析和膜分离等分离技术来获取纯净的物质。 膜分离技术的基础是分离膜。分离膜是具有选择性透过性能的薄膜，某些分子（或微粒）可以透过薄膜，而其它的则被阻隔。这种分离总是要依赖于不同的分子（或微粒）之间的某种区别，最简单的区别是尺寸，三维空间之中，什么都有大小巨细，而膜有孔径。当然分子（或微粒）还有其它的特性差别可以利用，比如荷电性（正、负电），亲合性（亲油、亲水），深解性，等等。按照阻留微粒的尺寸大小，液体分离膜技术有反渗透（亚纳米级）、纳滤（纳米级）、超滤（10纳米级）和微滤（微米和亚微米级），另外还有气体分离、渗透蒸发、电渗析、液膜技术、膜萃取、膜催化、膜蒸馏等膜分离过程。 表-1 主要的膜分离过程

气体分离气体、气体与蒸 汽分离 浓度差易透过气体不易透过气体 薄膜复合膜 薄膜复合膜由超薄皮层（活性分离层）和多孔基膜构成。基膜一般是在多孔织物支撑体上浇筑的微孔聚砜膜(即0.2mm厚)，超薄皮层是由聚酰胺和聚脲通过界面缩合反应技术形成的。 薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关，其最主要的特点是化学稳定性，在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0－40℃及pH2－l2间连续操作。像芳香聚酰胺一样，这些材料的抗氯及其他氧化性物质的性能差。 过滤图谱 平膜结构

图-1 非对称膜与复合膜结构比较 美国海德能公司的RO/NF膜(CPA, ESPA, SWC, ESNA, LFC)均是复合膜。CPA3的断面结构如图-2所示。可以看出在支撑层上形成褶皱状的表面致密层。原水以与皮层平行方向进入，通过加压使其透过密致分离层，产水从支撑层流出。 图-2 CPA3的断面结构 表面致密层构造 根据膜种类不同，制作平膜的表面致密层材质也有差异。大多数都是采用交链全芳香族聚酰胺。其构造如图-3所示。

反渗透膜分离技术在城市污水处理中的应用

反渗透膜分离技术在城市污 水处理中的应用 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

摘要 国内外反渗透膜技术的发展概况，然后详细论述了反渗透膜分离技术。通过介绍反渗透的基本原理、反渗透装置型式、基本流程，以美国和日本采用反渗透处理生活污水为例，探讨了反渗透膜分离技术在城市污水处理中的应用情况，最后就其发展方向作出了初步地归纳和展望。 关键词：城市污水处理，膜分离技术，反渗透膜，实际应用，前景展望

引言 近来，物理化学处理技术、光照射技术及膜过滤技术已形成三大水处理技术。在这些技术中引人注目的是膜分离法污水处理技术[1]。膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分混合物的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。而反渗透膜分离技术作为当今世界水处理先进的技术，具有清洁、高效、无污染等优点，已在海水淡化、城市给水处理、纯水和超纯水制备、城市污水处理及利用、工业废水处理、放射性废水处理等方面得到广泛的应用。 膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、萃取、沉淀、混凝和离子交换树脂等)相比较，过程中大多无相变化，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小等特点。膜分离技术应用到污水处理领域，形成了新的污水处理方法，它包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)、和反渗透(RO)等，本文仅对反渗透(RO)膜法对城市污水处理技术进行探讨。

一、反渗透膜发展概况 膜广泛的存在于自然界中，特别是生物体内。人类对于膜现象的研究源于1748年，但是人类对它的认识和研究则较晚。1748年，Abbe Nollet观察到水可以通过覆盖在装有酒精溶液瓶口的猪膀肌进入瓶中时，发现了渗透现象。然而认识到膜的功能并用于为人类服务，却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。其发展的历史大致为；30年代微孔过滤；40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化[2]。 在国外，其发展概况为：1953年美国的Reid 提出从海水和苦盐水中获得廉价的淡水的反渗透研究方案，1960年美国的Sourirajan 和Leob 教授研制出新的不对称膜，从此RO作为经济的淡化技术进入了实用和装置的研究阶段。20世纪70年代初期开始用RO法处理电镀污水，首先用于镀镍污水的回收处理，此后又应用于处理镀铬、镀铜、镀锌等漂洗水以及混合电镀污水。1965年英国首先发表了用半透膜处理电泳涂料污水的专利。此后美国P.P.G公司提出用UF和RO的组合技术处理电泳涂料污水，并且实现了工业化。1972－1975年J J .Porter 等人用动态膜进行染色污水处理和再利用实验。1983年L.Tinghuis等人发表了用RO法处理染料溶液的研究结果。30年来，反渗透(RO)技术先后在含油、脱脂废水、纤维工业废水、造纸工业废水、放射性废水等工业水处理、苦咸水淡化、纯水和高纯水制备、医药工业和特殊的化工过程和高层建筑废水等各类污水处理中得到了广泛的应用。尤其是近几年，一些新型的膜法污水处理技术逐一问世，如膜蒸馏、液膜、膜生化反应器、控制释放膜、膜分相、膜萃取等[3]。 在我国，膜技术的发展是从1958年离子交换膜研究开始的。1958年开始进行离子交换膜的研究，并对电渗析法淡化海水展开了试验研究；1965年开始对反渗透膜进行探索，1966年上海化工厂聚乙烯异相离子交换膜正式投产，为电渗析工业应用奠定了基础。1967年海水淡化会战对我国膜科学技术的进步起了积极的推动作用。1970年代相继对电渗析、反渗透、超滤和微滤膜及组件进行研究开发，1980年代进入推广应用阶段。1980年代中期我国气体分离膜的研究取得长足进步，1985年中国科学院

膜分离实验报告

膜分离实验报告 一、实验目的 1.了解不同膜分离工艺的原理、设备及流程。 2.掌握RO、NF的适用范围和对象。 二、实验原理 1.反渗透（RO） 反渗透膜的孔径在0.1-1nm之间。反渗透技术是利用高压液体的高压作用，克服渗透膜的渗透压，使溶液中水分子逆方向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端，从而达到去除溶液中大部分离子的目的。 为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞RO膜，往往采用动态的方法来进行反渗透，即在进行反渗透的同时，利用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终具有良好的通透性。因此，反渗透设备的出水有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。 溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和实验采用NaCl、MgSO 4 “浓水”的电导率变化，表示反渗透膜的处理效果。 图1 反渗透（RO）示意图 2.纳滤（NF） 纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间。纳滤技术是从反渗透中派生出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在纳米级的细孔，可以截留95%的最小分子约为1nm的物质。 纳滤膜的特点在于：较低的渗透压和较高的膜通透性，因此，可以节能；通过纳滤膜的渗透作用，可以去除多价的离子，保留部分低价的对人体有益的矿物离子。 为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞NF膜，同样采用动态的方法来进行纳滤，即在进行纳滤的同时，利用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持纳滤膜表面始终具有良好的通透性。因此，纳滤设备的出水也有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。 实验采用NaCl、MgSO 溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和 4 “浓水”的电导率变化，表示纳滤膜的处理效果。同时将纳滤和反渗透对一价和

反渗透膜分离设备特点和适用范围

反渗透膜分离设备特点和适用范围

反渗透膜分离设备是将原水经过精细过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等，再通过泵加压，利用孔径为 1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000，病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜)，使较高浓度的水变为低浓度水，反渗透简介同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准，产出至清至纯的水。 反渗透膜分离设备是一种现代新型的纯净水处理技术。通过反渗透元件来提高水质的纯净度，清除水中含有的杂质和盐。我们日常所饮用的纯净水都是经过反渗透设备处理的，水质清澈。 反渗透膜分离设备特点： 1、经CAD设计，技术先进，性能可靠、水力性能优良; 2、脱盐率高，使用寿命长，运行成本低廉; 3、采用全自动预处理系统，实现无人化操作; 4、全自动电控程序，还可选配触摸屏操作，使用方便; 5、前置预处理保护装置，确保高压泵及反渗透膜不受硬物损坏; 6、产品水，浓缩水各设有流量计，以监视并调节运行出水量及系统回收率;

7、灵敏的高压、低压开关;防止在异常状况下对设备的损坏，确保系统的正常运转; 8、先进的膜保护系统定时冲洗膜表面，降低污染速度，延长膜使用寿命; 9、完全根据用户要求，进行合理的设计。 反渗透膜分离设备适用范围： 1、纯净水生产厂纯净水制备 2、食品行业原料配制用水 如添加剂的勾兑、配料、汤料或汁液的配比等，可改善口感、抑制有机物滋生，提高产品保存期限 3、乳品、饮料、制酒行业用水制备 建议采用双级反渗透装置，防止因水中异物导致口感不佳，大限度的提高产品品质，抑制有机物繁殖，提高产品保存期限 4、化工行业用水 用于化工原料液的配比，化工产品制造，化工循环水等，有效防止因水中离子超标而造成的附加化学反应和品质偏差。

反渗透膜,纳滤膜,超滤膜对比

反渗透膜,纳滤膜,超滤膜对比 微滤膜：能截留0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.7-7bar。东丽反渗透膜,东丽纳滤膜,东丽超滤膜 超滤膜：能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。 纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800MW左右，截留溶解盐类的能力为20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。 反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。东丽反渗透膜,东丽纳滤膜,东丽超滤膜

反渗透膜、超滤膜、纳滤膜对比和区别,反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。 文章关键字：反渗透膜,纳滤膜,超滤膜

纳滤反渗透膜分离实验

纳滤反渗透膜分离实验

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化工原理实验报告 学院: 专业: 班级： 姓名学号实验组号实验日期指导教师成绩 实验名称纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素,包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 二、实验原理 1．膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜,从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差(也称跨膜压差)、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种,不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MＦ）、超滤(UF)、纳滤（NF）与反渗透(RＯ）都是以压力差为推动力的膜分离过程,当膜两侧施加一定的压差时,可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来,从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05~10μm，所施加的压力差为０.01５～0.2MPａ;超滤分离的组分是大分子或直径不大于0．１μm的微粒,其压差范围约为0.１~０.5MＰa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2ＭＰa左右，也有高达10ＭPａ的;介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2．纳滤和反渗透机理 对于纳滤,筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为,膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样,截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但对另一些情况,膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大,又比溶质分子大，本不应具有截留功能,但令人意外的是，它却仍具有明显的分离效果。由此可见,膜的

反渗透计算公式

反渗透计算公式 1 反渗透的工艺原理 反渗透膜分离技术的原理通过对如下几个专业名词的解释来描述： 1)半透膜：只能允许溶剂分子通过，而不允许溶质的分子通过的膜称为理想半渗透。 2)渗透：在相同的外压下，当溶液与纯溶剂为半透膜隔开时，纯溶剂会通过半透膜是溶液变稀的现象称为渗透。 3)渗透平衡：渗透过程中，单位时间内溶剂分子从两个相反方向穿过半透膜的数目彼此相等，即达到渗透平衡。 4)渗透压：当半透膜隔开溶液与纯溶剂时，加在原溶液上使其恰好能阻止纯溶剂进入溶液的额外压力称为渗透压。通常溶液越浓，溶液的渗透压越大。 5)反渗透：如果加在溶液上的压力超过了渗透压，则反而使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，这个过程叫做反渗透。

反渗透是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂(通常是水)而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。它的操作压差一般为 1.5～10.5MPa，截留组分的大小为1～10?的小分子溶质。除此之外，还可以从液体混合物中去除其他全部的悬浮物、溶解物和胶体。 2 反渗透工艺的技术特点 1)在常温不发生相变化的条件下，可以对溶质和水进行分离，适用于对热敏感物质的分离、浓缩、并且与有相变化的分离方法相比，能耗较低。 2)杂质去除范围广，不仅可以去除溶解的无机盐类、还可以去除各类有机杓杂质。 3)较高的除盐率和水的回用率、可截留粒径几纳米以上的溶质。 4)由于只是利用压力作为膜分离的推动力、因此分离装置简单，容易操作、自控和维修。 5)反渗透装置要求进水达到一定的指标才能正常运行，医此原水在进入反渗透装置之前要采用一定的预处理措施。为了延长膜的使用寿命，还要定期对膜进行清洗，以清除污垢。 3 反渗透工艺设计、计算 典型工艺流程：反渗透系统一般包括三大主要部分：预处理、反渗透装置、后处理。 与微滤和超滤过程类似，良好的预处理对反渗透装置长期稳定运行十分必要。 其目的主要为： a.国去除悬浮固体和胶体，降低浊度；

纳滤与反渗透区别

饮用矿物质水出水要求 一、超滤 超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。 超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。家用工业用都可以。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。在矿物质 二、纳滤 纳滤，介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上但，若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。 三、反渗透 反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。

纳滤水的优点 1最佳直饮水方案介绍 随着人们饮水观念的加强（随着工业化的发展，我们赖以生存的自然环境遭到污染与破坏，水资源受到很大污染，而现有的自来水还采用传统的水处理工艺，水当中的低分子有机物与重金属都无法祛除，导致自来水都不能直接饮用，必须经过特殊处理才能饮用），对水的需求及要求也越来越高，相应出现了蒸馏水、太空水、纯净水、矿泉水...... 一、什么样的水才是理想的饮用水？ 自来水：由于近年来工业发展迅速，各地的水源受到不同程度的污染，加上城市供水管道的年久失修，增加了自来水的二次污染;此外，自来水在消毒时，使用了氯气和氯气漂白粉，使得在杀菌的同时带来了游离氯对种种有机物的氯化作用，这些有毒含氯物质在高温下也不易分解。许多事实表明，长期饮用这种水，是导致人体部分癌变或突变的重要原因。 纯净水：几乎没有什么杂质，缺少天然饮用水的矿物质营养成分，有些敏感的人觉得纯净水越喝越不解渴，长久下来感觉无力，对正在成长的少年和老人还有孕妇有比较突出的副作用，同时大瓶装水还会带来二次污染，因此，也不能长期饮用纯净水。 矿泉水：是地下深处自然涌出或人为抽出，未受污染的天然地下矿泉水，但矿泉水中含有放射元素、铅、汞等重金属无法去除，而且近年来矿泉水厂生产不少假矿泉水，难以区别真假。

反渗透和纳滤的基础知识

第三章反渗透和纳滤的原理 3.1 反渗透和纳滤基础 3.1.1 膜与膜过程 膜在自然界中是广泛存在的，尤其在生物体内。但是人类首次注意到由生物膜引起的渗透现象是在1748 年，法国学者Abbe Nollet（1700 – 1770）很偶然的发现包裹在猪膀胱里的水可以自己扩散到膀胱外侧的酒精溶液中。法国植物学家Henri Dutrochet（1776 – 1847）在1827 年提出了Osmosis（渗透）一词来定义Abbe Nollet 发现的现象。但是，这一现象并未能引起足够的重视，直到1854 年英国科学家Thomas Graham（1805 – 1869）在实验中发现，放置在半透膜一侧的晶体会比胶体更快的扩散到另一侧，并提出了Dialysis（透析）的概念。这时人们才对半透膜产生了兴趣，并由德国生物化学家Moritz Traube（1826 – 1894）在1864 年制造出了人类历史上第一张人造膜——亚铁氰化铜膜。完整的渗透压理论直到20 世纪才由荷兰物理化学家Van't Hoff（1852 – 1911）提出。后来，随着各个学科的不断发展，膜分离现象也不断为人们发现并研究。1960 年，人类终于实现了从苦咸水中制取淡水的梦想，工作于美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（UCLA）的科学家Sidney Loeb （1917 –）和Srinivasa Sourirajan（1923 –）共同研制出世界第一张非对称醋酸纤维素反渗透膜。从那时起的近半个世纪以来，膜分离技术，包括反渗透和纳滤，在世界范围得到了广泛的发展和应用。表3.1 列出了膜分离技术发展简史。 表3.1 膜分离技术发展史

膜分离实验报告

. . 膜分离实验 一.实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 3. 了解和熟悉超滤膜分离的工艺过程。 二.基本原理 膜分离技术是最近几十年迅速发展起来的一类新型分离技术。膜分离是以对组分具有选择性透过功能的人工合成的或天然的高分子薄膜（或无机膜）为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm的微粒，其压差围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.1微滤与超滤 微滤过程中，被膜所截留的通常是颗粒性杂质，可将沉积在膜表明上的颗粒层视为滤饼层，则其实质与常规过滤过程近似。本实验中，以含颗粒的混浊液或悬浮液，经压差推动通过微滤膜组件，改变不同的料液流量，观察透过液测清液情况。 对于超滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而

反渗透膜技术

反渗透膜技术 膜分离技术作为新型、高效、节能的分离技术在水及其他液体分离域逐步占有重要的位置。 1953 年美国佛罗里达大学的Reid 等人首次提出用反渗透技术淡化海水的构想，1960 年美国加利福尼亚大学的Loeb 和Sourirajan 研制出第一张可实用的反渗透膜，标志着现代膜科学技术的诞生。从此以后，反渗透膜开发有了重大突破，膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。操作压力也扩展到高压（海水淡化）膜，中压（醋酸纤维素）膜，低压（复合）膜和超低压（复合）膜。80 年代以来，又开发出多种材质的纳滤膜。膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势。除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框以外，又开发出回转平膜、浸渍平式膜等。在工业上应用最多的是卷式膜，它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场。中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有一定的份额。 今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置在美国日产水量为28 万吨的运河水处理厂；最大的反渗透海水淡化装置是位于沙特阿拉伯的日产水量为12．8 万吨的淡化厂；最大的纳滤脱盐软化装置位于美国 佛罗里达州，日产水量3．8 万吨。中国台湾除半导体、电子工业外，小型饮用水需求量也很大。 美国除大量使用中、小型及家用反渗透系统外，还建有许多大型公共供水系统。1996 年美国国立研究所发表了美国21 个州以饮用水为目的的179 家脱盐水厂的调查数据。结果表明这些装置的总产水量为140 万吨／日，各种脱盐方法在总装置产水能力中所占比重分别 为：陆地水（苦咸水）反渗透47％，纳滤膜软化31％，海水淡化8％。值得注意的是，纳 滤膜软化装置的增长速度最快，大大高于其他方法。这是因为纳滤膜不仅可在低压下水源软化和适度脱盐，而且可脱除三卤甲烷生成能（THMFP、色度、细菌、病毒和溶解性有机物， 因而日益受到青睐。目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司，其中美国杜邦公司和日本东洋纺公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场。卷式反渗透膜的主要生产厂商为七家，他们是：Filmtec 公司、美国Hydranautics 公司、日本日东电工（NittoDenko ）公司、美国Fluidsystem 公司、日本东丽（Toray ）公司、美国Desel 公司、美国Trisep 公司。 美国、欧洲反渗透装置主要用于各种工业用水及饮饮用水，中东、西班牙的海水淡化应用较