文档介绍：反渗透脱盐实验
叶美玲
化学工程与生物工程系

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灰色模型
实验目的
了解反渗透脱盐分离原理和工艺流程
了解反渗透膜和纳滤膜的特征及其性能
熟悉膜材料标准性能的表征和测定
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2
3
4
5
6
无相变化
可常温操作
能耗低
效率高
工艺简单
1
投资小
膜分离技术的优点
特
点
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膜分离技术的分类
纳滤(NF)
反渗透(RO)
微滤(MF)
电渗析(ED)
渗析(D)
分类
超滤(UF)
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灰色模型
膜的分类
材料
膜的形状
膜断面的
形状
推动力
对称膜
不对称膜
复合膜
有机膜
无机膜
平板膜
管式膜
中空纤维膜
压力差推动膜
浓度差推动膜
温度差推动膜
电位差推动膜
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过滤谱图
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灰色模型
反渗透(Reverse Osmosis)
1. 半透膜
有选择性地透过溶液中的某些组分,而阻留另一些组分的膜叫半透膜。

2. 渗透/渗透压
用半透膜将两种不同浓度的溶液隔开时,稀溶液中的溶剂(如水)会透过半透膜进入浓溶液的一侧,这种现象叫渗透。渗透达到平衡时,浓溶液一侧的液位比稀溶液一侧高出一段液柱,这一高度称该溶液的渗透压,一般以π表示。渗透压的大小与溶液性质有关而与膜无关。
3. 反渗透
反渗透是与自然渗透过程相反的分离过程。在浓溶液一侧施加一外加压力P,当P>π时,迫使浓溶液中的溶剂反向透过膜流向稀溶液一侧,这一过程称反渗透。
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反渗透膜
反渗透膜的性能
一般来说,反渗透膜应具备以下性能:
①单位面积上透水量大,脱盐率高;
②机械强度好,多孔支撑层的压实作用小;
③化学稳定性好,耐酸、碱腐蚀和微生物侵蚀;
④结构均匀,使用寿命长,性能衰降慢;
⑤制膜容易,价格便宜,原料充足。
常用的膜类型:
醋酸纤维膜(CA膜)、聚酰***膜(PA膜)、复合膜。
应用
包括水的脱盐,由苦咸水和海水制取饮用水,辅助处理过程的净化,高纯漂洗水的生产,化学制造业所接触的水,食品和饮料的生产,工业污水的净化等。
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纳滤膜( Nanofiltration )
在渗透过程中截留率大于95%的分子约为1纳米,因而它被命名为“纳滤膜”。
纳滤膜结构绝大多数是多层疏松结构,与反渗透相比较,即使在高盐度和低压条件下也具有较高渗透通量;因为无机盐能通过纳滤膜而透析,使得纳滤的渗透压远比反渗透低,这样,在保证一定的膜通量的前提下,纳滤过程所需的外加压力比反渗透低得多。而在同等压力下,纳滤的膜通量则比反渗透大得多。
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纳滤膜的应用领域( Nanofiltration )
抗生素药物低温浓缩、脱除灰份;
染料脱盐、浓缩, 取代盐析、酸析;
稀糖液的浓缩、低聚糖的提纯;
生物活性成分的提取、浓缩;
湿法冶金;
废水处理与回收;
水质的软化;
有机酸、氨基酸的分离纯化;
从废酸、碱中,回收酸碱等。
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