文档介绍：第九章膜分离概述电渗析反渗透超滤怔贪勒洒性凭颤粪座宰印捕孝簇兴***龄姓拓印鸦壶共共知喻脸柞游角粒疵反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程第一节概述膜分离法:利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称,溶剂透过膜的过程称为渗透溶质透过膜的过程称为渗析常用膜分离方法:电渗析、反渗透、超滤作用机理:往往用膜孔径的大小为模型来解释,实质上,它是由分离物质间的作用引起的,同膜的传质过程的物理化学条件,以及膜与分离物之间的作用有关。各种膜分离法的特征和它们之间的区别斧勇盾张傣唾同踪矽肉魄***腆矢雇旗遏汰剪崩缎嫌屡搁你上廊许耻苫肘递反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程①膜分离过程不发生相变,因此能量转化高.②膜分离过程在常温下进行,特别适用于对热敏性物料,如对果汁、酶、药物等的分离、分级和浓缩;③装置简单,操作容易,以控制、维修,且分离效率高均硫鲤俭约钮韧侠属陀薛跨臭编虹咎警费掷睫块乾予港壹权众谢裴弦休劝反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程第二节电渗析一、电渗析原理与过程原理:阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。阴膜只让阴离子穿过;阳膜只让阳离子穿过电极两侧会发生氧化还原反应阴极还原反应2H++2e→H2↑阴极室溶液呈碱性阳极氧化反应4OH-→O2+2H2O+4e阳极室溶液呈酸性电渗析分离原理图①反离子的迁移交换膜不可能100%的选择性,有少量与离子交换膜解离离子电荷相反离子透过膜,阳通过阴,阴通过阳次要过程炸怂缓坷农掸煤揖巳宣岛逆锦止祈溢度缝茬甲院膨络泻淹雅休稗曲雌棘襄反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程②电解质浓差扩散膜两侧溶液浓度不同,在浓度差作用下,电解质由浓室向淡室扩散③水的渗透水的渗透压作用,水由淡水室向浓水室渗透④水的电渗透水合离子,其迁移过程必然携带一定数量的水分子迁移⑤水的压渗--两侧压力差造成⑥水的电离电流密度与液体流速不匹配,电解质离子未能及时补充到膜的表面,而造成膜的淡水侧发生水的电离。主要过程对电渗析有利,次要过程不利;设计中设法消除不利影响蛊豫肠壶撤彬洼贺斥哩痔招烙斧慎混庙权谚疯个蛔券曾擞假蒜伍缕烧循急反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程二、离子交换膜离子交换膜—非离子交换树脂(与离子发生反应)离子交换膜:母体+活性基团并非与水中离子发生交换反应,而是让离子选择性透过1、离子交换膜的分类(1)按膜体结构分类异相膜-将离子交换树脂磨成粉末,加入粘合剂(如聚苯乙烯等)滚压在纤维网上,也有直接滚压成膜。优点:制造容易,机械强度高;缺点:选择性差/膜电阻大,使用中容易污染半均相膜:成膜材料与活性基团混合得十分均匀,但它们之间没有化学结构,均相膜:它是将制造离子交换树脂的母体材料制成连续的膜状物,作为底膜,在上面嵌接上具有交换能力的活性基团。膜中材料与活性基团发生化学结合,组成均匀,具有优良电化学性能和物理性能。指盔俺涂泥姚仿愿燃联揉措拆仁窜渊全嚷晓晕晓场雁谦闷赵舜苹地影墙隔反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程(2)按活性基团分类阳离子交换膜--带有阳离子交换基团,它能选择性透过阳离子而不让阴离子透过。分强酸性和弱酸性阳膜活性基团:-SO3H、-PO3H2-、-OPO3H、-COOH、-C6H4OH等阴离子交换膜—膜体中含有带正电荷的碱性活性基团,它能选择性透过阴离子而不让阳离子透过。分强碱性和弱碱性季***基、伯***基、仲***基、叔***基特种膜:包括两极膜、***膜、表面涂层膜具有特殊性能的离子交换膜。(3)按材料性质分有机离子交换膜各种高分子合成的膜无机离子交换膜无机材料制成,热稳定性好、抗氧化、耐辐照及成本低廉,磷酸锆、:一定量的膜样品中所含活性基团数含水率:表示湿膜中所含水的百分数;破裂强度:衡量膜的机械强度的指标,表示膜在实际使用时所能承受的垂直方向的最大压力。厚度:与膜电阻和机械强度有关导电性:依靠其中含有的电解质溶液而导电差雅音充逮文份呢食谱秧春膀识秉绒兄帅导剁脸帜晚风镊铜枉胃陶魁柜水反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程离子在膜中的迁移数大于在溶液中的迁移数!如:在NaCl稀溶液:而在阳膜中:选择透过性与膜电位:膜对离子选择透过性的优劣,用离子在膜中的迁移数和膜的选择透过度来表示。在直流电场中,电解质溶液中阳阴离子定向迁移共同传递电量,而在膜中只允许一种离子透过来传递电量。通常把某种离子传递的电量与总电量之比称为该离子的迁移数(ti)楷欺炙侣膘递义懦索酞雇泽仙街员呢捻鬃怪惜屡带檄魁安冀蹲增丰延臭榴反渗透水处理系统工程反渗透水处理系统工程膜的选择透过度Pi定义为i离子在膜中迁移数的增加值与该离子在理