膜分离实验指导书
实验三 膜分离技术
实验二细胞破碎技术一、目的：掌握细胞在破碎技术的一般方法 掌握超声波破碎仪粉碎细胞的方法 二、原理利用发射15-25kHz 的超声波探头处理细胞悬浮液。
一般认为超声波破碎的机理是：在超声波作用下液体发生空化作用，空穴的形成、增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力，使细胞破碎。
超声波破碎法是很强烈的破碎方法，适用于多数微生物的破碎。
一般杆菌比球菌易破碎，G-细菌比G+细菌易破碎，对酵母菌的效果较差。
该法在实验室小规模细胞破碎中常用。
三、内容1、超声波破碎仪使用方法：（见说明书）声波破碎仪破碎大肠杆菌,采用400W 功率，超声时间5s ，间隙时间5s 的方式，超声5min ，取出在显微镜下观察大肠杆菌形态,记录破碎结果。
实验三 膜分离技术一、目的：掌握膜分离技术的一般方法 掌握板框压滤机使用方法 二、原理三、内容1、板框压滤机使用方法：（见说明书）2、利用板框压滤机，采用微孔滤膜（0.45μm ）过滤中药浸提液，一人持漏斗，一人持药液，一人负责电源，一人接残液,一人接过滤液，进行过滤操作。
按照操作规程，装好滤膜，拧紧螺母，先通水，再将泵打开，待药液即将过滤完成后停机，避免无水开泵。
药液过滤完后对泵和板框压滤机进行清洗操作。
项目 膜类型 操作压力 分离机理适用范围技术特点不足之处微滤(M F) 对称微孔膜0.02～10μm 0.01 M Pa ～0.2 M Pa颗粒大小、形状含微粒或菌体溶液的分离操作简便，通水量大，工作压力低，制水率高。
有机污染物的分离效果较差。
超滤(U F) 不对称微孔膜0.001～0.1μm 0.1 M Pa ～0.5 M Pa颗粒大小、形状有机物或微生物溶液的分离与微滤技术相似。
与微滤技术相似。
纳滤(N F)带皮层不对称复合膜1～50 nm 0.5 M Pa ～2.5 M Pa优先吸附、表面电位硬水或有机物溶液的脱盐可对原水进行部分脱盐和软化，生产优质饮用水。
常需预处理，工作压力较高。
膜实验报告
一、实验名称膜分离技术实验二、实验目的1. 了解膜分离技术的原理和应用；2. 掌握膜分离实验的操作方法；3. 分析膜分离过程中各种因素的影响。
三、实验原理膜分离技术是一种利用膜材料的选择透过性，将混合物中的组分按分子大小、形状、电荷等进行分离的技术。
膜分离技术具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点，广泛应用于水处理、食品加工、医药、化工等领域。
四、实验内容1. 实验材料与仪器（1）实验材料：NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液；（2）实验仪器：膜分离装置、蠕动泵、电子天平、玻璃仪器等。
2. 实验步骤（1）将NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液分别配制，浓度均为0.1mol/L；（2）将膜分离装置连接好，膜材料选用聚偏氟乙烯（PVDF）膜；（3）将NaCl溶液、葡萄糖溶液、明胶溶液分别加入膜分离装置中，设定操作压力为0.1MPa；（4）开启蠕动泵，使溶液在膜分离装置中循环流动，记录循环时间；（5）在循环过程中，每隔一定时间取样，用电子天平称量溶液的质量，计算透过液的浓度；（6）重复步骤（4）和（5），直至透过液浓度基本稳定；（7）分析膜分离过程中各种因素的影响。
3. 数据处理与分析（1）计算透过液的浓度变化，绘制透过液浓度随时间变化的曲线；（2）分析操作压力、膜材料、溶液浓度等因素对透过液浓度的影响。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）透过液浓度随时间变化的曲线如图1所示；（2）在相同操作压力下，不同溶液的透过液浓度如表1所示。
表1 不同溶液的透过液浓度溶液名称透过液浓度（mol/L）NaCl溶液 0.08葡萄糖溶液 0.07明胶溶液 0.022. 结果分析（1）透过液浓度随时间的变化：透过液浓度随时间的推移逐渐稳定，说明膜分离过程已达到平衡；（2）操作压力对透过液浓度的影响：在相同操作压力下，不同溶液的透过液浓度不同，说明操作压力对膜分离效果有影响；（3）膜材料对透过液浓度的影响：不同膜材料的透过液浓度不同，说明膜材料的选择对膜分离效果有影响；（4）溶液浓度对透过液浓度的影响：溶液浓度越高，透过液浓度越低，说明溶液浓度对膜分离效果有影响。
无机膜分离实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究无机膜在分离技术中的应用效果，通过对特定溶液进行分离实验，验证无机膜在分离过程中的稳定性、选择性和效率。
实验主要针对无机陶瓷膜进行操作，研究其在实际应用中的可行性。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 赖氨酸发酵液（含赖氨酸、短杆菌、菌体蛋白质、颗粒杂质等）- CO2混合气体（含N2、CF4、C3F6等）- 工业废气（含SO2、NOx、颗粒物等）- 无机陶瓷膜（孔径约0.4~0.6μm）- 聚四氟乙烯（Teflon AF 2400）- 有机-无机复合膜材料2. 实验设备：- 膜过滤装置- 气体分离装置- 工业废气净化装置- 分光光度计- 精密天平- 恒温水浴锅- 高压气体钢瓶三、实验方法1. 赖氨酸分离实验：- 将赖氨酸发酵液通过无机陶瓷膜进行过滤，收集滤液和滤渣。
- 分析滤液中赖氨酸的含量，计算提取率。
- 观察滤液悬浮物和浊度，评估过滤效果。
2. 气体分离实验：- 将CO2混合气体通过Teflon AF 2400制作用于分离氮气、四氟甲烷和六氟丙烯的气体分离无机膜。
- 分析分离后气体的成分，计算分离效果。
3. 工业废气净化实验：- 将工业废气通过有机-无机复合膜材料进行净化。
- 分析净化前后废气中污染物的含量，评估净化效果。
四、实验结果与分析1. 赖氨酸分离实验：- 经无机陶瓷膜处理后，赖氨酸提取率可达80%以上。
- 滤液悬浮物小于0.5%，浊度在10 NTU以内，过滤效果稳定。
2. 气体分离实验：- N2/CF4的理想选择性为88，N2/C3F6的理想选择性为71。
- 聚四氟乙烯层对沸石层的密封作用是获得较高选择性的原因。
3. 工业废气净化实验：- 有机-无机复合膜材料对工业废气中的SO2、NOx等污染物具有较好的净化效果。
- 净化后废气中污染物含量显著降低，净化效果明显。
五、实验结论1. 无机陶瓷膜在赖氨酸分离提取过程中具有稳定、高效、操作简便等优点，是赖氨酸分离提取的理想膜材料。
实验五 液膜分离
一、实验目的 二、实验原理 三、仪器设备及流程 四、实验步骤 五、数据处理 六、问题及讨论
1
一、实验目的
了解乳状液膜分离方法的应用。 熟悉乳状液膜分离方法的原理。 熟悉乳状液膜分离方法的流程。 熟悉用乳状液膜分离方法去除含酚废
水中酚去除率的测定及影响因素。
2
二、实验原理
膜分离实验装置 苯酚＋氢氧化钠 → 苯酚钠＋水
2、取煤油于制乳器中，加入1. 以一定比例将Spam-80溶于煤油中，加入一定量的NaOH溶液，在一定搅拌速度下搅拌一定时间，可制得乳状液（W/O）。 2、取煤油于制乳器中，加入1.
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、实验步骤
1、配制1000mg/L的含苯酚的水溶液。
2、取煤油于制乳器中，加入1.5ml Span-80,再加入与油相同体积 1%NaOH溶液，以3000转分的速度搅 拌15分钟，待用。
3、在三只250mL锥形瓶中分别取100、 100、140mL含酚水，分别加入20、 10、20mL乳状液，以300转/分转速搅 拌12分钟。
6
实验步骤（续）
4、将上述混合液分别倒入 三只分液漏斗中，待分 层后，将下层清液放入 小烧杯中，乳状液倒掉。
5、分别取上述三清液，用 分光光度计测其中苯酚 浓度。
3
实验原理（续）
在该体系中，外水相中的苯酚通过液膜进 入水相，与内水相中的NaOH发生化学反应 苯酚＋氢氧化钠 → 苯酚钠＋水
生成的酚钠不溶于油相，只能在内水相中， 内水相中的苯酚浓度始终为零，使外水相 中的苯酚不断地通过液膜向内水相扩散。
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三、仪器设备及流程 4、将上述混合液分别倒入三只分液漏斗中，待分层后，将下层清液放入小烧杯中，乳状液倒掉。
实验十 膜分离试验
实验十 膜分离实验一、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EM 、UF 、RO 和NF 的适用范围和对象。
二、实验原理1.微滤（EM ）微滤米的微孔直径为0.22μm ，当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时，粒径＞0.22μm 的悬浮颗粒物质就被截流在膜的一面，粒径小于0.22μm 的悬浮颗粒物质与水分子一起透过微滤膜排除出。
从而达到分离水体的部分悬浮颗粒物质的目的。
实验采用含有少量悬浮颗粒物质的水进行实验，通过测定进水和出水的浊度来表示微滤膜的处理效果。
2.超滤（UF ）超滤膜的微孔直径在10nm —0.1μm ，截流分子量在2—5万，范围根据需要进行选择。
当膜的一面遇到具有一定压力、含有一定悬浮颗粒物质的液体时，粒径＞膜孔径的颗粒物质被截流在膜的一面。
为了防止被截流下来的颗粒物质越来越多而堵塞滤膜，往往采用动态过滤的方法进行超滤，即将进行超滤的同时，利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物，以保持超滤表面始终具有良好的通透性。
因此，超滤膜设备出水与两股，一股为透过水（淡水），一股为截流物液（浓水）。
参见下面的图示：超滤液 浓缩液 原液 （图一）超滤膜示意图静态过程 （图二） 动态过程 图10-1超滤（UF ）示意图超滤膜可以截流溶液中的细菌病毒、热源、蛋白质、胶体、大分子有机物等等。
实验采用含有少量染料物质的水进行实验，通过测定水、“淡水”和“浓水”的色度变化表示超滤膜的处理效果。
3.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，库夫渗透膜的渗透压，使溶液中的分子逆向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端，从而到达去除溶液只能够大部分例子的目的。
为了防止被截流下来的其他例子越积越多儿堵塞RO 膜，同样采用动态的方法来进行反渗透，即将进行反渗透的同时，利用一股液体连续冲刷膜的表面的截流物，以保持反渗透表面始终具有良好的通透性。
膜分离实验
实验三膜分离实验装置一、实验目的1．了解超滤膜分离的主要工艺设计参数。
2．了解液相膜分离技术的特点。
3．训练并掌握超滤膜分离的实验操作技术。
4．熟悉浓差极化、截流率、膜通量、膜污染等概念。
二、实验原理膜分离是近数十年发展起来的一种新型分离技术。
常规的膜分离是采用天然或人工合成的选择性透过膜作为分离介质，在浓度差、压力差或电位差等推动力的作用下，使原料中的溶质或溶剂选择性地透过膜而进行分离、分级、提纯或富集。
通常原料一侧称为膜上游，透过一侧称为膜下游。
膜分离法可以用于液- 固（液体中的超细微粒）分离、液-液分离、气-气分离以及膜反应分离耦合和集成分离技术等方面。
其中液- 液分离包括水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有微粒的液相体系的分离。
不同的膜分离过程所使用的膜不同，而相应的推动力也不同。
目前已经工业化的膜分离过程包括微滤（MF）、反渗透（RO）、纳滤（NF）、超滤（UF）、渗析（D）、电渗析（ED）、气体分离（GS）和渗透汽化（PV）等，而膜蒸馏（MD）、膜基萃取、膜基吸收、液膜、膜反应器和无机膜的应用等则是目前膜分离技术研究的热点。
膜分离技术具有操作方便、设备紧凑、工作环境安全、节约能量和化学试剂等优点，因此在20 世纪60 年代，膜分离方法自出现后不久就很快在海水淡化工程中得到大规模的商业应用。
目前除海水、苦咸水的大规模淡化以及纯水、超纯水的生产外，膜分离技术还在食品工业、医药工业、生物工程、石油、化学工业、环保工程等领域得到推广应用。
超虑膜分离基本原理是在压力差推动下， 利用膜孔的渗透和截留性质， 使得不同组分得 到分级或分离。
超虑膜分离的工作效率以膜通量和物料截流率为衡量指标，两者与膜结构、 体系性质以及操作条件等密切相关。
影响膜分离的主要因素有：R f 为膜污染阻力。
过滤时， 由于筛分作用， 料液中的部分大分子溶质会被膜截留， 溶剂及小分子溶质则能 自由的透过膜， 从而表现出超虑膜的选择性。
膜分离的实验报告
膜分离的实验报告1. 引言膜分离是一种将混合物中的组分通过膜进行分离的方法，广泛应用于化工、生物工程、环保等领域。
本实验旨在通过膜分离技术研究某种混合物中的组分分离效果，并探究影响膜分离效果的因素。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 膜分离装置：包括膜分离膜、膜分离模块等。
- 混合物：包含A、B两种组分的溶液。
2.2 实验方法1. 将混合物注入膜分离装置中，并施加适当的压力。
2. 收集透过膜的溶液，并分别用适当的方法对溶液中的A、B两种组分进行定量分析。
3. 改变压力、膜材料等条件，多次进行实验，探究对膜分离效果的影响。
3. 实验结果与分析经过多次实验，得到了不同条件下的膜分离效果。
下表为部分实验结果：实验次数压力(MPa) A组分透过量(mg) B组分透过量(mg)1 1 10 202 1.5 15 183 2 18 154 1 8 255 2 16 17分析以上数据可知，压力对膜分离效果有影响，压力越大，组分透过量越大。
但压力过大也可能导致膜的破损或堵塞，影响膜的使用寿命。
另外，由于不同组分的性质不同，可能对膜具有不同的透过性，从而导致透过量的差异。
4. 结论通过实验我们得到了膜分离的实际效果，分析结果表明，在一定范围内，增加压力可以提高膜分离的效果。
但需要注意，过高的压力可能会损坏膜的结构，影响使用寿命。
此外，混合物中各组分的性质也会影响膜的透过性，因此选择合适的膜材料也是膜分离的关键因素。
5. 实验总结本次实验通过膜分离技术的应用，探究了膜分离效果和影响因素。
实验结果表明，在适当的压力下，膜分离可以有效地将混合物中的组分分离，达到预期的效果。
同时，由于膜分离涉及到膜的选择和应用条件的调整，需要综合考虑多个因素。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行膜材料的选择和操作条件的优化，以达到最佳的分离效果。
通过这次实验，我们不仅对膜分离的原理和应用有了更深入的了解，也获得了一定的实验操作技能和数据分析能力。
组合膜分离实验室指导书
组合膜分离乳清废水实验目录:一．实验装置图二．装置性能及特点三．教学实验要求1．实验原理及目的2．实验内容及步骤3. 膜组件的清洗华东理工大学化学工程与工艺实验中心2004年12月一、实验装置图二、装置性能及特点主要设备：原料储槽：容积60升，材质ABS工程塑料；Y型预过滤器：材质工程塑料，进口；增压泵：型号 FLUID-O-TECH 1533，进口；压力控制器：型号 Fannio FNC-K20；2521型超滤、纳滤、反渗透膜组件：美国原装进口，性能如下表（1）；膜壳：2521型不锈钢，进口；电导仪：型号 CM-230，在线检测仪；流量计：规格 10－100L/H和1－7L/M，面板式有机玻璃转子流量计；管道及阀门：进口UPVC；不锈钢电控柜及不锈钢支架。
表1 膜组件性能设备特点：本装置是中试型实验装置，可作为膜分离扩大工艺的实验设备，也可作为小批量生产设备使用。
本装置将超滤、纳滤、反渗透三种卷式膜组件并联于系统，根据分离要求选择不同膜组件单独使用，适用范围广，其组合膜过程可分离分子量为几十的离子物质到分子量几十万的蛋白质分子。
本装置设计紧凑，滞留量小，系统允许压力范围为0～1.6MPa，超过1.6Mpa时，为保护膜组件及设备，压力保护器会切断输液泵电流，实际操作时还应参考相应膜组件的操作压力范围。
三、教学实验及要求1．实验原理及目的现代膜技术起源于20世纪60年代，作为一门新型的分离、浓缩、提纯技术，发展十分迅速。
在膜分离过程中，由于膜具有选择透过性，当膜两侧存在某种推动力（如压力差、浓度差、电位差等），原料侧组分选择性地透过膜，实现双组分或多组分的溶质与溶剂的分离。
膜的透过性主要取决于膜材料的化学性质和分离膜的形态结构，因此，选用高选择性、高通量的膜和选择性能良好的膜组件是膜分离过程的关键。
通常，膜材料按来源形态和结构可分为天然膜和人工合成膜；有机膜和无机膜；对称膜、非对称膜；复合膜和多层复合膜等。
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膜分离实验指导书
一、实验目的
反渗透、纳滤膜分离技术是目前应用最广泛的水处理新技术之一，已经广泛应用于海水淡化、高纯水的生产、环境工程的废水处理等领域，具有广阔的应用前景。
本实验装置采用全不锈钢件、食品级UPVC管、阀件制作，在反渗透、纳滤膜处理前增加了两级预处理，第一级为活性炭吸附过程，用于脱掉水中的有机物、氧化性物质；第二级为微滤装置，截留掉对反渗透膜有损害的固体颗粒状物质，使反渗透过程安全、可靠的运行。
反渗透可用于水中小分子盐类的脱除，纳滤能用于钙镁离子的滤除和部分脱盐，还可用于水溶液中不同分子量杂质的分离过程。
通过反渗透可以使水的电导率从降低至2～3μs/cm，达到纯水的要求。
本实验装置水处理能力为1m3/d。
本实验对全院研究生、本科生开放。
通过本实验希望达到以下目的：（1）熟悉反渗透、纳滤的基本原理、反渗透和纳滤系统的结构及基本操作；（2）了解反渗透、纳滤操作的影响因素如温度、压力、流量等对脱盐效果的影响；（3）学会测定纯水渗透通量和纯水渗透系数；测定纯水渗透通量与操作压力的变化关系；测定盐（溶质）的脱除率与操作压力的变化关系。
二、实验原理
反渗透、纳滤同微滤、超滤一样均属于压力驱动型膜分离技术。
反渗透是最精细的过程，因此又称“高滤”（hyperfiltration），它是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂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, 反渗透过程的操作压差一般为1.0-10.0Mpa，截留组分为（1-10）×10-10m 小分子溶质，水处理是反渗透用的最多的场合，包括水的脱盐、软化、除菌除杂等，此外其应用也扩展到化工、食品、制药、造纸工业中某些有机物和无机物的分离等。
纳滤是反渗透的特殊形式，又称疏松反渗透，过滤精度低于反渗透。
）
剂通过膜向溶液相有一个自发的流动，这一现象叫渗透。
渗透的结果时溶液侧的液柱上升，直到溶液的液柱升到一定高度并保持不变，两侧的的静压差就等于纯溶剂与溶液之间的渗透压，此时系统达到平衡，溶剂不再流入溶液中，此时称渗透平衡（图（b））。
若在溶液侧施加压力，就会减少溶剂向溶液的渗透，当增加的压力高于渗透压时，便可使溶液中的溶剂向纯溶剂侧流动（图（c）），即溶剂将从溶质浓度高的一侧向浓度低的一侧流动，这就是反渗透的原理。
反渗透膜的主要性能参数有纯水渗透系数和脱盐率（溶质截留率）。
（1）纯水渗透系数L P 为单位时间、单位面积和单位压力下纯水的渗透量。
它是在一定压力下，测定通过给定膜面积的纯水渗透量按下式求得的。
A
p J L w p *∆-∆*=)(πτ 式中：J W ――为单位膜面积纯水的渗透速率。
τ ――膜厚度
p ∆――膜两侧的压力差
π∆――膜两侧的溶液渗透压差
A ――膜表面积
（2）脱盐率（截留率）R 表示膜脱除（截留）盐的性能，其定义式为：
w
s C C R -=1 式中：C S 、C W 分别为膜的透过液浓度和被分离的主体溶液浓度。
实验中可分
别用被分离的主体溶液的电导率和膜的透过液的电
导率来替代。
R 的大小与工艺过程的条件（如操作压力、溶液浓度、温度、 PH 等）有关。
三、实验装置与设备材料
反渗透、纳滤实验装置如图1所示，反渗透、纳滤膜选用美国陶氏化学公司TW 、NF 型膜，采用不锈钢压力容器，设置了在线累算流量计、在线电导率测定仪、充油不锈钢压力表、PLC 逻辑控制、过压和欠压保护、自动冲洗和延时保护等。
10－电动阀11－压力表12－反渗透或纳滤膜组件13－在线积算流量仪14－在线电导率仪15－纯水箱16－浓水箱
9－高压保护器8－高压泵7－低压保护器6－精密过滤器5－计量泵4－管道混合器3－活性炭过滤器2－原水泵1－原水箱
图1 反渗透、纳滤实验装置工艺流程图
四、实验步骤
1、试机。
根据电机要求接上 380V 三相电源，点触启动按钮检查泵电机叶片的转向判断泵的正反转，如果反转则调换任意两根进线。
2、开机准备。
检查所有阀门是否处于正常待机状态：泵进口阀，浓缩水循环阀，必须处于完全开启状态，同时关闭渗透侧出口阀和各个排放口。
3、向原水箱中加入足够量的自来水。
4、启动水泵，通过调节泵出口阀开度慢慢将操作压力升至指定值以保护膜延长膜的使用寿命，后调节膜出口阀来实现实验所需的操作压差及适当的循环流量。
5、通过调节水回收率，实现在不同操作压力条件下工作，记录各个操作压力下的出水电导率和流量。
6、实验完毕，按停机按钮，由PLC自动执行停机程序，最后关闭电源。
切记不能在实验结束后，直接关闭电源。
五、实验数据整理
1、把实验所测得的数据填入表1。
3、绘出膜渗透通量与工作压力、脱盐率与工作压力的关系曲线。
六、实验结果讨论
1、反渗透之前为什么进行予处理，各部分予处理的功能是什么？
2、该装置有两个泵，请指出它们的用途。
3、反渗透有两种主要操作模式，一种是料液不循环（浓缩侧排放），另一种是浓缩侧循环，试定性说明在操作压力不变的情况下，两种操作模式渗透侧流量、电导率的变化规律。
4、在一定范围内，水溶液的盐浓度与电导率成正比，试根据实验结果画出压力-流量-盐截留率的曲线。