反渗透膜分离技术及应用浅谈

反渗透膜分离技术及应用浅谈
反渗透膜分离技术及应用浅谈

反渗透膜分离技术及应用浅谈

摘要:作为一种新型高效、精密分离技术,反渗透膜分离技术已成为工农业生产、国防、科技和人民日常生活中不可缺少的分离方法,并越来越广泛地应用于

化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等领域。该技术

对推动社会经济发展,构建资源节约型社会,环境保护乃至构建生态文明均具有

重要的战略意义。本文着重介绍了反渗透膜分离技术及其在工业领域的广泛运用。

关键词:反渗透;技术;应用;效益

随着工农业发展要求、社会发展要求、环境保护意识和标准的提高,膜分离

作为一项新的高科技环保技术已经越来越受到有关部门的重视。膜分离过程作为

一门新型的分离、浓缩、提纯技术,是以外界能量为动力,凭借各组分在膜中传

质的选择性差异,对多组分流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方法,它是

一大类技术的总称,常规的和液体处理有关的膜技术主要包括微滤(MF)、超滤UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)以及电渗析(ED)等。这些膜分离技术均是

利用特殊制造的多孔材料,选择性地分离水和水中的杂质,以达到人们特定的目的。本文重点对反渗透(RO)技术及其应用进行研究分析。

1、膜的定义

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。

膜分离是利用一张特殊制造的、具有选择透过性能的膜,在外力推动下对混合物

进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方法。这种膜具有使有的物质通过,有的

物质不能通过的特性。膜本身可以是固相、液相或者气相。至于究竟什么是膜,

至今没有一个完整、精确的定义。广义的定义是,自然界中经常存在着这样的物

质体系,即在一种流体相内或者两种流体相之间,有一薄层凝聚相物质把流体相

分隔成两部分,这一薄层物质就是所谓的“膜”。膜本省可以是均匀的一相,也可

以是由两相以上的凝聚态物质所构成的复合体,可以是对称型的或者非对称型的。不论膜本身薄到何种程度,它都必须有两个界面,并由这两个界面分别与被其分

隔于两侧的流体相物质相接触。

2、膜分离的基本原理

分离膜具有选择透过性,所以它可以使有的混合物质通过,有的截留。它与

传统过滤的不同在于,分离膜可以在分子范围内进行分离,并且这过程是一种物

理过程,不需发生相的变化和添加助剂。但是,不同的膜分离过程,他们使物质

截留、通过的原理有的类似,有的则完全不一样。总的来说,分离膜之所以能使

混在一起的物质分开,不外乎两种手段,即根据混合物物理性质的不同或者根据

混合物的化学性质不同。

3、膜分离的过程及特点

把膜制成适合使用的构型,与驱动设备(压力泵、或电场、或加热器、或真

空泵)、阀门、仪表和管道等联成设备,在一定的工艺条件下操作,就可以来分

离水溶液或混合气体。透过膜的组分被称为透过流分,这种分离技术就被称为膜

分离技术。物质选择透过膜的推动力可分为两类:一是借助外界能量,物质发生

由低位向高位的流动;二是化学位差为推动力,物质发生由高位向低位的流动。

作为一种新型高科技技术,膜分离具有高效;能耗低;工作温度在常温附近、设

备操作简单;维护方便,运行稳定;规模和处理能力范围很大;设备体积小;占

地少等特点,因而也使其越来越受到关注,在市场中的占比也逐年在提高,应用

范围也越来越广。

反渗透水处理技术及其应用趋势研究

反渗透水处理技术及其应用趋势研究 随着科学技术的不断发展,水处理工艺也取得了一定的进步。尤其现阶段的反渗透水处理技术,在工业生产用水、城市生活用水以及废水处理等方面得到广泛应用。本文主要对反渗透水处理技术的工作原理、反渗透膜技术的应用以及应用趋势进行探析。 标签:反渗透水处理技术用用趋势工艺 0前言 作为人类生产生活必备的资源,水资源一直关系着人们的生存问题。然而随着经济的快速发展以及工业化进程的加快,出现了水资源污染与水资源短缺等问题,使人们生产生活都受到了一定的影响。因此,加强反渗透水处理技术的应用,将是解决此困境的必然手段。 1反渗透工作的基本原理 反渗透主要指通过比较精密的膜制液体将实施对象进行分隔的技术,其工作原理在于利用精密膜液压力差值带来的动力,通过渗透膜使溶液中的溶剂能够分解出来。其中产生的压力差值又可称为渗透压,一般受溶液自身特性及其浓度、温度很大程度上能够影响渗透压的高低情况。而提到的反渗透膜是一种精密且比较复杂的装置,很容易出现堵塞或污染的情况,而且即便是微小的损伤也影响该装置的整体效能。所以要求使用反渗透膜时,必须保证进水的水质,通过分析水质特点、水质性质对原水进行处理,使反渗透膜装置应用过程中能够以水质符合标准为前提,实现高效能[1]。 2反渗透膜的应用 2.1反渗透膜在工业废水中的应用 工业废水往往包含很多废油物质、重金属等,排放过程中会对生态环境带来很大的危害。现阶段国内对电镀、重金属等废水处理的反渗透装置大约为120套左右,其采用的组件主要以卷状式以及内管式为主,操作压强为218Mpa,镍离子分离率也实现97.17%,当水通量能够保持在0.15m3/(㎡·d)时,几乎可以完全回收镍元素。 2.2反渗透膜在城市污水中的应用 当前,城市污水的处理包括对污水的净化以及对水资源的回收利用,其中对污水净化一般指污水处理厂能够从净化后的水中提取出优质的淡水。因为很多国家都面临水资源短缺的情况,所以对反渗透水处理技术的应用极为广泛。以新加坡为例,其基本国情便是严重缺水,但新加坡很多的反渗透污水处理厂通过对反

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。

反渗透在焦化废水处理中的应用研究修

反渗透在焦化废水处理中的应用研究 摘要:进行了(5~10m3/d)“A2/O+MBR(膜生物反应器)+反渗透(RO)”组合工艺用于焦化废水深度处理的试验研究。试验结果表明,该组合工艺处理效果优良,RO系统能够长期稳定运行。在进水CODcr平均浓度高达3000ppm,NH3-N浓度220ppm时, RO出水COD<20 mg/L, NH3-N<3 mg/L。 关键词:A2/O工艺;MBR;RO;焦化废水;蒸氨废水; 前言 焦化废水是在生产焦炭、煤气、焦油及焦化产品的过程中产生的废水,含有多种污染物质。其中有机物以酚类化合物为主,占总有机物的一半以上,有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物铵盐等为主。其中蒸氨废水是焦化废水中浓度最高,处理难度最大的废水,属难降解的高浓度有机工业废水类。传统处理工艺都是,将其与生活污水或其他低浓度工艺废水混合稀释后,一起进行生化处理,达标排放。 本次试验将RO工艺引入焦化蒸氨废水的深度处理,国内在此尚未有成功的研究报道。1试验装置与方法 1.1、试验装置 试验采用的中试装置在现场完成组装,其中MBR膜分离装置和RO装置都是一体化设备,能够选择手动和自动运行两种方式。 MBR装置采用的是DOWTM FLEXELL-20中空纤维膜,膜平均过滤孔径为0.1μm。装置使用了2支FLEXELL-20膜软件,膜通量在10~20L/m2.h,处理能力为5~10m3/d。 RO装置使用的是DOW FILMTECTM BW30-365-FR膜元件。装置产水量为5~8 m3/d。连续运行,膜池来水加还原剂和阻垢剂后进入系统。系统设置的回收率为65%,70%和80%。图1是中试试验所采用的工艺流程。 1.2试验方法 蒸氨废水先经过调节池,调节池主要是加酸调节pH,调节池出水进入气浮池除油。除油后的废水进入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧生物处理。酸化后的出水进入缺氧池,缺氧池带搅拌机,主要是起到反硝化的作用,缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后进入膜池;在膜池进行泥水分离,产水进入RO装置进行进一步的脱盐处理,活性污泥混合液回流到缺氧池进行反硝化。 蒸氨废水→调节池→A2/O→MBR一体化装置→RO系统(加盐酸、阻 垢剂)→混床 图1 中试系统工艺流程图 2试验水质及运行参数 试验废水来源为山东焦化集团铁雄能源煤化有限公司二分厂蒸氨废水。表1为该废水水质情况。 表1 山东焦化二分厂蒸氨废水水质

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,

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:

反渗透技术发展

反渗透纯水技术的现状、发展与研究来源:中国电厂化学作者:佚名发布日期:2008-6-4 17:39:55 (阅72次) 关键词:电力反渗透 :71摘要:本文回顾了国内反渗透纯水设备及其应用领域8年来的光辉发展历程;评述了行业中产品及企业的发展;在反渗透工程技术研究方面,提出了一套系统设计与运行的总体优化模式。 关键字:RO膜工业、RO膜技术、RO系统设计 一、反渗透技术领域的历史与现状 ⑴纯水制备行业 以八年前美国海德能公司的反渗透膜产品进入大陆市场为标志,国内的反渗透纯水制备工艺技术进入了高速发展阶段,在电力、石油、化工、冶金、电子、医药、食品等工业行业以及市政给水、直饮水等民用方面均得到了广泛的应用。与传统的离子交换、电渗析方法相比,反渗透膜法占领了纯水制备工艺的绝大部分市场份额。反渗透技术在国内最早应用于微电子行业中冲洗用水的制取,而近年来直饮水的反渗透工艺所形成的技术与消费浪潮,从南到北自东至西席卷全国,极大的促进了RO技术的普及。 近年来我国汇率稳定,关税下调,国外膜厂商在国内市场上激烈的价格竞争,国内代理商价格水分的不断挤出,配套产品的逐步国产化,均促使膜及其配套产品的市场价格及反渗透系统的工程造价一再下降。与此同时,我整体国力及企业购买力增强,个人消费水平提高,从另一方面促进了反渗透技术的广泛普及,促进了直饮水、市政供水及各工业行业先后接受了反渗透技术及其产品,形成了各自行业技术进步的重要环节。进而对国内整体工业进步起到了一定的促进作用。 ⑵反渗透膜产品 就反渗透膜的结构形式而言,中空膜、管式膜、板式膜的市场相对狭窄,致使美国杜邦公司(DuPont)已经停止其中空膜的生产,日本东洋纺(Toyobo)的中空膜在国内的销量也极其有限,而因卷式膜的预处理要求低、处理水源范围宽、应用范围广泛、市场巨大,使卷式膜几成反渗透膜的代名词。在膜材料方面,由于醋酸纤维膜的工作压力高、脱盐率低等缺陷,已基本退出市场,低压与超低压芳香聚酰胺复合膜已成为市场的绝对主流。而膜产品的发展动向,是朝着低污染膜、正电荷膜、钠滤膜等多品种多用途方向发展。 海德能公司的低污染膜(LFC1、LFC3系列)具有较强的化学抗污染性能,是在原有的聚酰胺复合膜上再

膜分离技术的介绍及应用讲解

题目:膜分离技术读书报告日期2015年11月20日

目录 一、膜的种类特点及分离原理 (1) 二、最新膜分离技术进展 (3) 1. 静电纺丝纳米纤维在膜分离中的应用 (3) 1.1 静电纺丝技术的历史发展 (3) 1.2 静电纺丝纳米纤维制备新型结构复合膜 (3) 1.2.1 在超滤方面 (4) 1.2.2 在纳滤方面 (4) 1.2.3 在渗透方面 (5) 1.2.4 静电纺丝纳米纤维制备空气过滤膜 (5) 2. 多孔陶瓷膜应用技术 (6) 2.1 高渗透选择性陶瓷膜制备技术 (7) 2.1.1 溶胶—凝胶技术 (7) 2.1.2 修饰技术 (7)

一、膜的种类特点及分离原理 膜分离技术(membrane separation technology, MST)是天然或人工合成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法主要有微滤(micro-filtration, MF)、超滤(ultra-filtration,UF)、纳滤(nano-filtration,NF)、反渗透(reverse-osmosis, RO)和电渗析(eletro-dialysis, ED)等。MST具有节能、高效、简单、造价较低、易于操作等特点、可代替传统的如精馏、蒸发、萃取、结晶等分离,可以说是对传统分离方法的一次革命,被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前景的高新技术之一,也是当代国际上公认的最具效益技术之一。 分离膜的根本原理在于膜具有选择透过性,按照分离过程中的推动力和所用膜的孔径不同,可分为20世纪30年代的MF、20世纪40年代的渗析(Dialysis, D)、20世纪50年代的ED、20世纪60年代的RO、20世纪70年代的UF、20世 纪80年代的气体分离 (gas-separation, GS)、20世纪90 年代的PV和乳化液膜(emulsion liquid membrane, ELM)等。 制备膜元件的材料通常是有 机高分子材料或陶瓷材料,膜材料中的孔隙结构为物质透过分离膜而发生选择性分离提供了前提,膜孔径决定了混合体系中相应粒径大小的物质能否透过分离膜。图1是MF、UF、NF、RO的工作示意图。MF的推动力是膜两端的压力差,主要用来去除物料中的大分子颗粒、细菌和悬浮物等;UF的推动力也是膜两端的压力差,主要用来处理不同相对分子质量或者不同形状的大分子物质,应用较多的领域有蛋白质或多肽溶液浓缩、抗生素发酵液脱色、酶制剂纯化、病毒或多聚糖的浓缩或分离等;NF自身一般会带有一定的电荷,它对二价离子特别是二价阴离子的截留率可达99%,在水净化方面应用较多,同时可以透析被RO膜截留的无机盐;RO是一种非对称膜,利用对溶液施加一定的压力来克服溶剂的渗透压,使溶剂通过反向从溶液

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

反渗透技术在水处理中的应用及展望

反渗透技术在水处理中的应用 现状及展望 (黑龙江科技大学环境与化工学院,黑龙江,哈尔滨) 摘要:水的治理一直是从工业化进程开始就是一个重要的环境治理问题,作为水处理技术之一的反渗透技术从产生现在,经历了几十年的发展,目前在水处理方面的应用较为广泛。本文简单介绍了反渗透技术的原理和发展历程,并在总结前人研究的基础之上,通过资料收集的方式,从给水处理和污废水处理两个方面对于反渗透技术的应用现状进行了描述,并对其作出了展望。 关键词: 反渗透水处理现状展望 The Current Situation and Prospect of the Using of the Reverse Osmosis in Water Treatment (Heilongjiang University of Science and Technology) Abstract:Water treatment is an important method to solve environmental problem as industrialization process speed up. With decades developing, Reverse osmosis ,one of water treatment technology, now has been widely applied in the field of water treatment. In this paper ,the principle of reverse osmosis technology and development were simply introduced, And on the basis of summarizing the informed research and by the way of data collection, From two aspects in feed water treatment and waste water treatment for the present situation of the application of reverse osmosis technology are described, and made a prospect. from water using

反渗透原理

反渗透原理 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般指水)通过反渗透(或称半透膜)而分离出来,因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透,根据各种物料的不同渗透压,就可以使用大于渗透压的反渗透法达到进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。反渗透主要对象是分离溶液中的离子范围,反渗透法由于分离过程不需加热,没有相的变化,具有耗能少,操作简单适应性强,应用范围广等特点,在水处理中应用范围日益扩大,成为水处理技术的重要方法之一,卷式元件是根据反渗透原理,将半透膜、导流层、格网按一定的排列粘和在有派孔的中心管上形成元件。原水从元件一端进入格网层,在经过格网时,在外界压力作用下,一部分水通过半透膜的孔,渗透到导流层内,在顺导流层的水道流到中心管的排孔,经中心管排出。剩余部分(称为浓水)从格网另一端排出。 一、运行条件 1、设备进水温度10-35℃,适应最低进水温度10℃最高 进水温度35℃. 2、原水供水压力范围1-3KG/㎡,供电电压为380V±5% 3、PH值运行最佳范围在5—8. 4、根据水质及水量,可做多级串联或并联,但最终出 水膜元件浓水与淡水流量之比不大于5:1,作为纯

净水处理比例可作相应调整。 5、每只膜元件的最大压降为0.7KG/㎡。 6、新装RO膜元件设备运行开始,必须进行冲洗,将新 膜元件内的保护液冲洗干净,新装RO膜元件开始运 行时,膜元件运行压力控制5-10KG/㎡,水利用率在 50%为最佳状态,当原水水温低于5℃,原水应加换 热器,以提高原水温度,降低第一段膜元件的压力, 来提高产水量。最佳进水温度为25℃。 二、反渗透有关计算公式 1、脱盐率 cf---cp R=----------------100% Cf 2回收率 QP Y=----------- QP+QM 式中:CF—给水电导(US/CM) CP—产水电导率(US/CM) QP---淡水流量(CM3/H) QM—浓水流量(CM3/H) 三、运行操作 1、在任何条件下反渗透装置周围的环境温度不低于 0℃,不得高于35℃,水温控制在20-25℃为宜。

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

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

反渗透原理与技术及其应用

反渗透原理及技术与应用 专业:给水排水工程 摘要:反渗透技术是一种高效、易操作的液体分离技术,同传统的废水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。文章简要介绍了厦渗透技术的基本原理,重点介绍了反渗透技术在垃圾渗滤液、矿区污水、钢铁工业废水、电厂废水处理中的应用研究进展状况。并讨论了反渗透膜技术的预处理、反渗透膜污染及清洗和反渗透技术的发展前景。 关键词:反渗透原理技术流程简介 反渗透简介: 反渗透原文是REVERSE OSMOSIS--(RO),它是美国太空总署集合多国科学家,在政府支持下,花费数十亿美元,经过多年研究而成。它最初用于将太空人的生活用水回收处理,使之可再次饮用,从而使太空船不必运载大量的饮用水,故称之太空技术。它所制出的水也称之为"太空水"。近年来,在我国发展很快。反渗透就是对溶液施加一个大于渗透压的压力,使水透过特制的半透膜,从溶液中分离出来。因为这个过程和渗透现象相反,所以称为反渗透。按各种物料的不同渗透压,就可以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。它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物,如细菌、病毒、热源等。 反渗透装置,主要是分离溶液中的离子范围,它无需加热,更没有相变过程,因此比传统的方法能耗低。反渗透装置体积小,操作简单,适用范围比较广。用反渗透装置,处理工业用水,不耗用大量酸碱,无二次污染,它的运行费用也比较低。用反渗透方法处理的水,纯度高,它不但能去除离子范围的杂质,还能去除有机污染物、微生物、病毒和热原质等,用其它方法难去除的杂质。 1 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

膜分离技术应用综述

膜分离技术应用综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

《食品科学概论》课程论文 论文题目:膜分离技术应用综述 学 院 :生物工程学院 专 业 :食品科学与工程 年级班别 :09级一班 学 号 :10122 学生姓名 :齐莹 学生 指导教师 :陈清禅 2011年 5 月 24 日 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

膜分离技术应用综述 齐莹 10122 摘要综述膜分离技术的特点、种类及分离机理,介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状,同时指出该技术存在的问题,提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。 关键词膜分离技术微滤超滤食品工业 膜分离是在20世纪初出现,上世纪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。据统计,膜销售每年以14%~30%的速度增长,而最大的市场为生物医药市场[1] 。 1膜分离的简介 1. 1 膜的定义 膜是一种起分子级分离过滤作用的介质,当溶液或混和气体与膜接触时,在压力下,或电场作用下,或温差作用下,某些物质可以透过膜,而另些物质则被选择性的拦截,从而使溶液中不同组分,或混和气体的不同组分被分离,这种分离是分子级的分离。 1. 2 膜的种类 分离膜包括:反渗透膜(0. 0001~0. 005μm) ,纳滤膜(0. 001 ~0. 005μm) 超滤膜(0. 001 ~0. 1μm) 微滤膜(0. 1~1μm) 、电渗析膜、渗透气化膜、

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。

反渗透技术在海水淡化中应用资料

作者:Mouseby 浅析反渗透在海水淡化中的应用 摘要:海水淡化自古以来就是人们梦寐以求的,现在已经变为现实,尤其是近几年来,反渗透技术由于其投资少、能耗低、成本便宜、建设周期短等优点。已多次在国际海水淡化会化招标中胜出。本文主要介绍反渗透技术的发展,介绍了膜、组器、设备以及应用工艺的创新性开拓,其中包括不对称膜、复合膜。 关键词:海水淡化,渗透,反渗透,膜分离

引言 海水的组成很复杂,已知海水中含有80 多种化学元素,主要以离子形式存在。在海水浓缩、结晶过程中,则以盐的形式析出。其中Cl -,Na +,Mg 2+等11 种含量超过1 ×10 - 6的元素是海水的主要成份,占海水总含盐量的99.58% 。此外,海水中还存在某些同位素,重要的有氢的同位素氘等。海水中也溶解有多种气体,含量最多的为二氧化碳、氮和氧。空气中的稀有气体氩、氦和氖,在海水中也有微量存在。溶解在海水中的二氧化碳,与淡水中的情况不同,淡水中的二氧化碳主要是以游离状态存在,可用煮沸或减压等方法驱除。海水中的二氧化碳除少量是游离状态外,主要是以碳酸根及碳酸氢根形式存在,需加入强酸方可逐出,用一般的方法难以驱逐。海水中还含有各种数量不等的无机和有机悬浮物,因此要从海水中提取淡水并不是一件很容易的事。 世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。作为水资源的开源增量技术,海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。反渗透法于20世纪70年代起用于海水净化,经过几十年的发展,随着反渗透膜性能提高、预处理技术进步、能量回收率的提高等,已成为投资最省、成本最低、应用范围广泛的海水淡化技术,也是目前最清洁的方法。 一、反渗透简介 反渗透又称逆渗透,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: N=Kh(Δp-Δπ) 式中Kh为水力渗透系数,它随温度升高稍有增大;Δp为膜两侧的静压差;Δπ为膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π为:

膜分离技术及其应用领域分析

膜分离技术及其应用领域分析 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜,膜壁布满小孔,根据孔径大小可以分为:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(RO)等,膜分离都采用错流过滤方式。 一、膜分离技术原理及特点 膜分离技术以选择性透过膜为分离介质,如图1所示,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时,原料侧组分选择性地透过膜,以达到分离、提纯的目的。膜分离技术以其低能耗、高效率被认为是理想的分离技术之一。 图1膜分离技术原理 利用膜分离技术进行分离所具有的特点包括:1)膜分离过程不发生相变化,因此膜分离技术是一种节能技术;2)膜分离过程是在压力驱动下,在常温下进行分离,特别适合于对热敏感物质,如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。3)膜分离技术适用分离的范围极广,从微粒级到微生物菌体,甚至离子级都有其用武之地,关键在于选择不同的膜类型;4)膜分离技术以压力差作为驱动力,因此采用装置简单,操作方便。 基于膜分离技术所具有上述特点,是现代生物化工分离技术中一种效率较高的分离手段,完全可以取代传统的过滤、吸附、蒸发、冷凝等分离技术,所以膜分离技术在生物化工分离工程中起着很大的作用。 二、膜分离技术种类分析 按照膜孔径和成膜材料分类,常用的膜分离技术主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透以及气体分离等。各种膜过程具有不同的分离机理,可适用于不同的对象和要求。按分离原理和按被分离物质的大小区分的分离膜种类,从下表可以看出,几乎所有的分离膜技术均可应用于任何分离、提纯和浓缩领域。反渗透和纳滤作为主要的水及其它液体分离膜之一,在分离膜领域内占重要地位。

膜分离技术及其应用和前景

膜分离技术概论 XXX 机械工程及自动化专业机械104班1003010414 摘要:膜分离是在20世纪60年代迅速发展起的一门分离技术,膜分离主要包括分离、浓缩、纯化和精制等功能且操作简单、易于操作,因此目前膜分离技术被广泛应用于供水、制药、食品、环保、废品回收、水的淡化等工业生产过程中,产生了巨大的经济效益和社会效益。本文首先介绍了膜分离技术中的一些概念、膜的种类及其原理,然后介绍了一些常见的膜分离过程在实际生产中的应用;最后介绍了我国膜分离技术的发展概况及前景。 关键词:膜分离,技术,前景,概况 Membrane-Seperating technology Abstract: Membrane-Seperating technology is a separating technology which developed fast in the 1960s. This technology involves in various functions like separating、concrntrating、purifying and refining,what else, for it’s easily to operate it’s now widely used in the fields of water supplyment、medicine production、food、environment protecting、waste water recycling and so on, make great economical and social benefits. This passage first explain some concepts membrane technology、main theory involved and sort of it. Key words: Membrane-Seperating,technology,introduction,prospect 1膜分离技术的原理 现代膜分离技术分离的根本原理在于膜具有选择透过性。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法,可用于液相和气相。对于液相分离,可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其他微粒的水溶液体系。以下重点介绍反渗透的基本原理、微滤原理及超滤原理。

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