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文本内容:
膜分别试验报告
一、试验目的.了解不同膜分别工艺的原理、设施及流程.把握R()、NF的适用范围和对象
二、试验原理.反渗透(R0)反渗透膜的孔径在
0.ITnm之间反渗透技术是采用高压液体的高压作用,克服渗透膜的渗透压,使溶液中水分子逆方向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端,从而达到去除溶液中大部分别子的目的为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞R0膜,往往采纳动态的方法来进行反渗透,即在进行反渗透的同时,采用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物,以保持反渗透膜表面始终具有良好的通透性因此,反渗透设施的出水有两股,一股为透过液(淡水),一股为截留液(浓水)试验采纳NaCkMgSOi溶液进行试验,用在线电导仪测定进水、“淡水”和“浓水”的电导率变化,表示反渗透膜的处理效果图1反渗透(R0)示意图.纳滤(NF)纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间纳滤技术是从反渗透中派生出来的一种膜分别技术,是超低压反渗透技术的连续和进展分支一般认为,纳滤膜存在纳米级的细孔,可以截留95%的最小分子约为Inm的物质纳滤膜的特点在于较低的渗透压和较高的膜通透性,因此,可以节能;通过纳滤膜的渗透作用,可以去除多价的离子,保留部分低价的对人体有益的矿物离子为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞NF膜,同样采纳动态的方法来进行纳滤,即在进行纳滤的同时,采用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物以保持纳淀膜表面始终具有良好的通透性因此,纳滤设施的出水也有两股,股为透过液(淡水),一股为截留液(浓水)试验采纳NaCKMgSOi溶液进行试验,用在线电导仪测定进水、“淡水”和“浓水”的电导率变化,表示纳滤膜的处理效果同时将纳滤和反渗透对一价和二价离子的截留效果进行比较,可以知道纳滤膜出水中保留了比反渗透出水中更多的有益矿物离子
三、试验流程与设施整套膜分别装置的四个单元共同安装在一个支架上,由微滤单元和反渗透单元组成设施的1/2超滤单元和纳滤单元组成设施此外的1/2图2微滤和反渗透单元工艺流程图
1.山水箱
2.进水箱
3、
4、
6、
9、
12、
16、
18、
24.调节阀
5.增压泵
7、
10、
13、
19、
25.压力表
8.粗滤柱II.超滤膑柱
14、
15、
22、
26.流量计
17.纳滤高压泵
20、
23、
27.在线电导仪
21.纳鸿股柱
28.超滤浓水
29.超渡淡水
30.纳滤浓水
31.纳浦淡水图3超滤和纳滤单元工艺流程图
四、试验方法.熟识设施依据上述的工艺流程图结合实际的试验设施,认真了解设施的管路连接、流通方向、取水样的位置、各个阀门的掌握功能、各个压力表所指示的位置、电气掌握箱中各掌握开关所掌握的对象、各显示仪表所对应的检测点.试验用水的预备
(1)去离子水的预备试验盐液采纳去离子水配制,去离子水由反渗透膜自制进行反渗透产水之前,必需将水箱中(进水箱、出水箱)的水放光,洗洁净打开进水箱、出水箱之间的连通阀门,向水箱中放满自来水,调整膜进口压力
0.7MPa左右,收集反渗透产品水(已预备好)
(2)反渗透试验用水的预备500mg/L的NaCl溶液和1000mg/L的MgSO1溶液各40L用去离子水配制
(3)纳滤试验用水的预备与反渗透一样,500mg/L的NaCl溶液和1000mg/L的MgSO溶液各40L用去离子水配制.试验操作步骤
(1)反渗透试验反渗透试验的目的是检验反渗透膜对离子的截留效果,可从在线电导仪上得到数据来了解离子的截留状况反渗透膜的淡水电导率远低于浓水的电导率,浓水的电导率略大于进水的电导率由于电导率近似正比于离子浓度,因此反渗透膜对离子的截留率计算可近似于由于进行反渗透试验时进水箱、出水箱之间是连通的,加之本试验设施的单位时间处理量较大,因此,试验时的进水量可以开得大一些详细步骤如下a.打开增压泵的进水阀
4、出水阀6(不要全开),高压泵的进水阀
13、出水阀15(不要全开)以及反渗透浓水阀21(不要全开)留意这时的阀门9肯定要关闭b.在电器箱上,首先打开反渗透增压泵的电源,等反渗透浓水有水流出并完全排完空气(从浓水流量计观看,水中无气泡)后,开启反渗透高压泵的电源这时,缓慢调整高压泵的出水阀15和反渗透浓水阀21使反渗透进水压力在
0.8MPa(最高不得超过l.OMPa)浓水流量在600L/h左右,最终通过调整增压泵出水阀6使增压泵的出水压力在
0.0水Pa左右由于阀门15和21的调整不易把握、随便调动会引起总进膜流量和压力的变动,所以在上述两阀门调整好的状况下,一般不再调整,这样才能稳定反渗透膜的进水条件便于试验正常运行lOmin后,可直接读出反渗透产水和浓水的流量、反渗透进水、产水和浓水的电导值,它们的一组数据即可评价反渗透膜的除盐性能
(2)纳滤试验纳滤试验的目的是检测纳滤膜对离子的截留作用,因此,可从在线电导仪上得到的数据来了解离子的截留状况纳滤膜的淡水电导率应远低于进水的电导率,浓水的电导率略大小进水的电导率纳滤膜对离子的微留率计算与上述反渗透试验的截留率计算一样通过NaCl和MgSOj两种不同价态离子溶液的过滤试验,可以测定反渗透和纳滤两种膜对一价和二价离子的不同截留特性由于进行纳滤试验时进水箱、出水箱之间是连通的,加之本试验设施的单位时间处理量较大,因此,试验时的进水量可以开得大一些详细步骤如卜.a.打开增压泵的进水阀
4、出水阀6(不要全开),高压泵的进水阀
16、出水阀18(不要全开)以及纳滤浓水阀24(不要全开)留意这时的阀门9肯定要关闭b.在电器箱上,首先打开纳滤增压泵的电源,等纳滤浓水有水流出并完全排完空气(从浓水流量计观看,水中无气泡)后,开启纳滤高压泵的电源这时,缓慢调整高压泵的出水阀18和纳滤浓水阀24使纳滤进水压力在
0.8MPa(最高不得超过l.OMPa)浓水流量在600L/h左右(纳滤总流量尽量与反渗透试验总流量全都),最终通过调整增压泵出水阀6使增压泵的出水压力在
0.08MP左右由于阀门18和24的调整不易把握、随便调动会引起总进膜流量和压力的变动,所以在上述两阀门调整好的状况下,一般不再调整,这样才能稳定纳滤膜的进水条件便于试验正常运行lOmin后,可直接读出纳滤产水和浓水的流量、纳滤进水、产水和浓水的电导值,它们的一组数据即可评价纳滤膜的除盐性能
(3)膜清洗试验结束后,应对反渗透膜和纳淀膜进行清洗反渗透膜的清洗方法为先排空盐液,向水箱中不断加入自来水,同时将浓水移出水箱,产水此外收集,循环清洗一段时间至原水电导下降至200us.cm1以下时,停止加入自来水,并加入已收集的去离子水,同样操作循环清洗至原水电导至10us.cm।左右,清洗过程遵循低压大流量的原则若一段时间不使用反渗透膜,应做好水封以防止其发霉长菌纳滤膜的清洗方法为先排空盐液,向水箱中不断加入去离子水,同时将浓水移出水箱,循环清洗至原水电导至10us.cm।左右,清洗过程遵循低压大流量的原则若一段时间不使用纳滤膜,应做好水封以防止其发霉长菌
五、留意事项.由于这一系列可做微滤和反渗透两种试验,要明确你要做哪种试验,然后开启相对应支路上的阀门,关闭另一支路上的阀门,两只阀门只能有一只处于开启状态由于试验室电压不足,不具备同时做两种试验的力量.反渗透膜和纳滤膜的进水浊度有着严格的要求,所以用作试验材料的浊度严格掌握在<1°并且每次使用前,必需将水箱清洗洁净.启动泵前肯定要灌泵
六、数据纪录与处理纪录每组试验下的水温、膜进出口压力、产水和浓水的流量,进水、产水、浓水的电导值,并计算淡水产率以及膜对盐的截留率原始数据表:试验日期2022年11月25日原水温度20^
20.3℃
七、试验结果与争论.分别比较
1、3和
2、4组试验,反渗透膜对一价离子和二价离子的截留效果均比纳淀膜截留效果好.分别比较
1、2组和
3、4组试验,反渗透膜和纳滤膜均对二价离子的截留效果比一价离子好
八、思索题.温度变化对膜分别试验有什么影响?答温度影响主要有两个方面
1、温度越高,膜通量越高;
2、在肯定温度范围内,温度上升,液体的粘度下降所以在肯定温度范围内,温度高一点比较好.进出水压力表读数有差别的缘由?答通过膜的过程中有阻力,产生压降.试验中假如压力过大或者流量过小会有什么后果?答压力会增大浓差极化程度,故压力不能过大;流量越小,液体流淌就越接近层流,边界层就越厚,明显也要增加浓差极化程度这将使过滤速率大大降低项目温度/℃跨膜压差/MPa原水电导/Us.cm1淡水电导/口s.cm1原水流量/L.h-1淡水流量/L.h-1浓水流量/L.h-1截留率/%淡水产率/%进口压力出口压力1NaCl溶液500mg/L
20.
30.
80.
737625.
3885032052999.
2837.
6450.7652MgSO」溶液1000mg/L
200.
790.
810472.
288529558899.
7833.
3350.795纳潴论驳3NaCl溶液500mg/L
200.
80.
875634.
087028059295.
5132.
1840.84MgSOq溶液lOOOmg/L
200.
790.
79100831.
388029059096.
8832.
9520.79\工艺参试验若、进水侧压力Mpa出水侧压力Mpa原水电导率us/cm淡水电导率Us/cm浓水电导率Us/cm淡水流量/L.h-1浓水流量/L.h-
110.
80.
737625.
38120632053020.
790.
810472.
2141129559030.
80.
875634.
0110728059040.
790.
79100831.31304290590。
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