超滤、纳滤、反渗透多功能膜分离实验装置说明书
天津大学化工基础实验中心201203
f一、实验目的：1．学习和掌握超滤、纳滤和反渗透膜分离技术的基本原理。2．了解多功能膜分离制纯净水的流程，设备组成和结构特点。3．通过测定纳滤和反渗透膜分离技术制得纯净水的透过率，分析比较出分离技术的优劣。二、实验原理：超滤（UF）：是以压力为推动力，利用超滤膜不同孔径对液体进行物理的筛分过程。其分子切割量（CWCO）一般为6000到50万，孔径约为100
m（纳米）。超滤是利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无机离子等尺寸小的物质可通过纤维壁上的微孔到达膜的另一侧，溶液中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大尺寸物质则不能透过纤维壁而被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
从操作形式上，超滤可分为内压和外压。运行方式分为全流过滤和错流过滤两种。当进水悬浮物较高时，采用错流过滤可减缓污堵，但相应增加能耗。纳滤膜（NF）：纳滤膜分离过程无任何化学反应透过物大小在１～10
m，无需加热，无相转变，不会破坏生物活性，不会改变风味、香味，因而被越来越广泛地应用于饮用水的制备和食品、医药、生物工程、污染治理等行业中的各种分离和浓缩提纯过程。纳滤膜在其分离应用中表现出下列两个显著特征：一个是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为200～2000；另一个是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。
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f反渗透（RO）：在一定压力下水分子由盐水端透过反渗透膜向纯水端迁移。液剂分子在压力作用下由稀溶液向浓溶液迁移的过程这一现象被称为反渗透现象。如果将盐水加入以上设施的一端，并在该端施加超过该盐水渗透压的压力，我们就可以在另一端得到纯水。这就是反渗透净水的原理。反渗透设施生产纯水的关键有两个，一是一个有选择性的膜，我们称之为半透膜，二是一定的压力。简单地说，反渗透半透膜上有众多的孔，这些孔的大小与水分子的大小相当，由于细菌、病毒、大部分有机污染物和水合离子均比水分子大得多，因此不能透过反渗透半透膜而与透过反渗透膜的水相分离。在水中众多种杂质中溶解性盐类是最难清除的因此经常根据除盐率的高低来确定反渗透的净水效果反渗透除盐率的高低主要决定于反渗透半透膜的选择性。目前，较r