主頁 > 技術(shù)文章 > 超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實(shí)驗(yàn)裝置說明 2025-07-16

超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實(shí)驗(yàn)裝置說明

一、超濾、納濾、反滲透多功能膜分離實(shí)驗(yàn)裝置說明-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/strong>
1.學(xué)習(xí)和掌握超濾、納濾和反滲透膜分離技術(shù)的基本原理。
2.了解多功能膜分離制純凈水的流程，設(shè)備組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
3.通過測定納濾和反滲透膜分離技術(shù)制得純凈水的透過率，分析比較出分離技術(shù)的優(yōu)劣。
二、實(shí)驗(yàn)原理：
超濾（UF）：是以壓力為推動力，利用超濾膜不同孔徑對液體進(jìn)行物理的篩分過程。其分子切割量（ CWCO ）一般為 6000 到 50 萬，孔徑約為 100nm （納米）。
超濾是利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動下，溶液中水、有機(jī)低分子、無機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過纖維壁上的微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)則不能透過纖維壁而被截留，從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作，無相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。

從操作形式上，超濾可分為內(nèi)壓和外壓。運(yùn)行方式分為全流過濾和錯(cuò)流過濾兩種。當(dāng)進(jìn)水懸浮物較高時(shí)，采用錯(cuò)流過濾可減緩污堵，但相應(yīng)增加能耗。
納濾膜（NF）：納濾膜分離過程無任何化學(xué)反應(yīng)透過物大小在１～ 10nm，無需加熱，無相轉(zhuǎn)變，不會破壞生物活性，不會改變風(fēng)味、香味，因而被越來越廣泛地應(yīng)用于飲用水的制備和食品、醫(yī)藥、生物工程、污染治理等行業(yè)中的各種分離和濃縮提純過程。納濾膜在其分離應(yīng)用中表現(xiàn)出下列兩個(gè)顯著特征：一個(gè)是其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，為 200 ～ 2000 ；另一個(gè)是納濾膜對無機(jī)鹽有一定的截留率，因?yàn)樗谋砻娣蛛x層由聚電解質(zhì)所構(gòu)成，對離子有靜電相互作用。
反滲透（RO）：在一定壓力下水分子由鹽水端透過反滲透膜向純水端遷移。液劑分子在壓力作用下由稀溶液向濃溶液遷移的過程這一現(xiàn)象被稱為反滲透現(xiàn)象。如果將鹽水加入以上設(shè)施的一端，并在該端施加超過該鹽水滲透壓的壓力，我們就可以在另一端得到純水。這就是反滲透凈水的原理。反滲透設(shè)施生產(chǎn)純水的關(guān)鍵有兩個(gè)，一是一個(gè)有選擇性的膜，我們稱之為半透膜，二是一定的壓力。簡單地說，反滲透半透膜上有眾多的孔，這些孔的大小與水分子的大小相當(dāng)，由于細(xì)菌、病毒、大部分有機(jī)污染物和水合離子均比水分子大得多，因此不能透過反滲透半透膜而與透過反滲透膜的水相分離。在水中眾多種雜質(zhì)中,溶解性鹽類是最難清除的.因此,經(jīng)常根據(jù)除鹽率的高低來確定反滲透的凈水效果.反滲透除鹽率的高低主要決定于反滲透半透膜的選擇性。目前，較高選擇性的反滲透膜元件除鹽率可以高達(dá)99.7%。
三、實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖：如圖一所示

圖一、實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖
實(shí)驗(yàn)裝置由1支石英砂濾、2支超濾膜、1支納濾膜、1支反滲透膜和高低壓離心泵、5個(gè)水箱、流量計(jì)等組成，用電導(dǎo)儀測定原料水的電導(dǎo)率。反滲透納濾部分：原料水箱裝滿自來水經(jīng)低壓離心泵通過家用過濾器砂濾裝置并經(jīng)過高壓離心泵，進(jìn)入到反滲透或納濾膜中進(jìn)行過濾。過濾后測量電導(dǎo)流入產(chǎn)品水箱。超濾膜部分：原料水加入一定濃度的聚乙二醇，經(jīng)過流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入到兩個(gè)并聯(lián)的超濾膜，經(jīng)過濾后分別進(jìn)入濃水槽和純水槽。
四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備操作方法：
（一）反滲透、納濾操作：
1.連接好設(shè)備電源（為380V電源，三相五線，良好接地）。
2.將原料水箱注入自來水水位至四分之三。
3.啟動低壓離心泵經(jīng)過微型過濾器，在經(jīng)過沙濾筒，在經(jīng)過啟動高壓離心泵通過反滲透或納濾膜（反滲透和納濾單獨(dú)做），膜頂端分別為濃水和純水，分別經(jīng)過轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入到原料槽和產(chǎn)品槽。
4.記錄原水電導(dǎo)率和淡水電導(dǎo)率。
5.反滲透實(shí)驗(yàn)與納濾膜實(shí)驗(yàn)相同。
6.備存放實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有合適防凍措施，嚴(yán)禁結(jié)冰。
7.滲透短期停機(jī)，應(yīng)隔兩天通水一次，每次通水30分鐘；長期停機(jī)應(yīng)采用1%亞硫酸氫鈉或甲醛液注入組件內(nèi)，然后關(guān)閉所有閥門封閉，嚴(yán)禁細(xì)菌侵蝕膜元件。三個(gè)月以上應(yīng)更換保護(hù)液一次。
8.停機(jī)，必須切斷電源。
（二）超濾膜操作：
本裝置有膜組件兩個(gè)，從流程安裝上既可以并聯(lián)操作，也可以交替單獨(dú)操作。
實(shí)驗(yàn)物料采用聚乙二醇水溶液。
原料液配置：液量35L（儲槽使用容積），濃度約30mg/L。方法是取MW20000聚乙二醇1.1g放入1000ml的燒杯中，加入800ml水?dāng)嚢柚寥�。在儲槽�?nèi)稀釋至35L并攪拌均勻。
1.分析試劑及物品：
聚乙二醇MW20000,500g    冰乙酸（化學(xué)純）500ml    次硝酸鉍（化學(xué)純）500g
碘化鉀（化學(xué)純）500g     醋酸鈉（化學(xué)純）500g
蒸餾水棕色容量瓶100ml二個(gè)    500ml一個(gè)    1000ml一個(gè)    100ml十個(gè)
移液管50ml一支    5ml二支     量液管5ml一支
量筒250ml一個(gè)   10ml二個(gè)；    工業(yè)濾紙若干。
2.發(fā)色劑配制.：
A液：準(zhǔn)確稱取1.600g次硝酸鉍置于100ml容量瓶中，加冰乙酸20ml蒸餾水稀釋至刻度。
B液：準(zhǔn)確稱取40g碘化鉀置于100ml棕色容量瓶中，蒸餾水稀釋至刻度。
Dragendoff試劑：量取A液、B液各5ml置于100ml棕色容量瓶中加冰乙酸40ml,蒸餾水稀釋至刻度。有效期為十年。
醋酸緩沖液的配制：稱取0.2.mol/L醋酸鈉溶液590ml及0.2molL冰乙酸溶液410ml置于1000ml容量瓶中，配制成PH4.8醋酸緩沖液。
3.分析操作：（選擇性操作）
●用比色法測量原料液，超濾液和濃縮液的濃度。
●儀器—722型分光光度計(jì)，是用前認(rèn)真閱讀說明書。
●開啟分光光度計(jì)電源，將測定波長置于510mm處，預(yù)熱20分鐘。
●繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：準(zhǔn)確稱取在60℃下干燥4小時(shí)的聚乙二酸1.000g溶于1000ml溶量瓶中，分別吸取聚乙二醇溶液0.5，1.5，2.5，3.5，4.5ml稀釋于100ml溶量瓶內(nèi)配制成濃度為5，15，25，35，45mg/L的聚乙二醇標(biāo)準(zhǔn)溶液。在各去50ml加入100ml溶量瓶中，分別加入Dragendoff試劑及醋酸緩沖液各10ml，蒸餾水稀釋至刻度，放置15分鐘，與波長510nm下，用1cm比色池，在722型分光光度計(jì)上測定光密度，蒸餾水為空白。以聚乙二醇濃度為橫坐標(biāo)，光密度為縱坐標(biāo)作圖，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
●取試樣50ml置于100ml溶量瓶內(nèi)，用標(biāo)準(zhǔn)曲線操作相同的方法測試樣光密度值，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。
4.實(shí)驗(yàn)操作（并聯(lián)操作）
將料液置于原料槽，首先關(guān)閉所有閥門，然后啟動離心泵，打開旁路閥進(jìn)行混料，混料一段時(shí)間后，打開進(jìn)入兩組超濾膜的閥門，膜頂部分成兩部分一部分為濃縮液，一部分為超濾液。分別進(jìn)入到濃縮液槽和超濾液槽。同時(shí)打開兩組閥門，在打開轉(zhuǎn)子流量計(jì)調(diào)節(jié)流量，同時(shí)控制濃縮液和超濾液的閥門開度來控制超濾膜內(nèi)壓力，過十分鐘后取超濾液和濃縮液進(jìn)行分析。
五、實(shí)驗(yàn)記錄：
納濾膜實(shí)驗(yàn)原水電導(dǎo)561 μS, 淡水電導(dǎo)250μ S
透過率=（561-250）/561=55.4%
反滲透膜實(shí)驗(yàn)原水電導(dǎo)561μS, 淡水電導(dǎo)12μS
透過率=（561-12）/561=97.8%
超濾舉例（供參考）
1.按上述個(gè)步驟準(zhǔn)備好之后，即可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作；
2.實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)：流量：30l/h。
3.操作：實(shí)驗(yàn)開始前打開循環(huán)閥先使原料管中的料液混合均勻。
4.進(jìn)行比色分析：

樣品原料液濃縮液超濾液備注

吸光值A(chǔ) 0.623 0.630 0.302

濃度C C₁ C₃ C₂ 從標(biāo)準(zhǔn)曲線查找，此處略

5.截留率Ru的計(jì)算：
Ru=×100%=×100%=×100%=51.5%
Ru越大表示超濾組件分離效果越好。

其他技術(shù)文章鏈接：
加強(qiáng)中職學(xué)生對弱電與強(qiáng)電認(rèn)識
 好氧堆肥實(shí)驗(yàn)裝置使用說明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺溫度控制儀表操作說明
 太陽能光伏發(fā)電綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用說明
 電動機(jī)技術(shù)工作原理及運(yùn)行維護(hù)
電機(jī)與拖動實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告
 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室介紹
 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室
 齒輪范成儀使用說明書
 家用電器之電子消毒柜實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 臭氧氧化脫色實(shí)驗(yàn)說明書
 萃取精餾教學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 二氧化碳PVT關(guān)系測定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 空氣絕熱指數(shù)測定裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 填料吸收實(shí)驗(yàn)裝置使用指導(dǎo)書
 孔口管嘴實(shí)驗(yàn)儀說明書
 熱電偶制作校驗(yàn)儀說明書
 好氧堆肥實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)說明書
 沿程阻力系數(shù)測定裝置說明書
 文丘里除塵器性能實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書
 制冷壓縮機(jī)性能測試實(shí)訓(xùn)裝置指導(dǎo)書
 化工傳熱實(shí)驗(yàn)裝置使用說明書
 數(shù)據(jù)采集板式靜電除塵器指導(dǎo)書
 《臺虎鉗》實(shí)測繪圖組合訓(xùn)練裝置
 自由對流橫管管外放熱系數(shù)測試裝置使用說明書
 流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置使用說明書
 《典型零件》實(shí)測繪圖訓(xùn)練裝置
 制冷制熱工作原理及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/u>
挖掘機(jī)液壓模擬訓(xùn)練平臺操作說明
 中溫法向輻射率測量儀實(shí)驗(yàn)裝置的介紹及使用說明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺的特點(diǎn)及維護(hù)
熱電偶校驗(yàn)儀使用說明
 熱電阻校驗(yàn)裝置使用說明
 做燃料電池教具實(shí)驗(yàn)要注意什么
 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)驗(yàn)的基本要求及安全操作規(guī)程
 交流及直流電源實(shí)驗(yàn)操作說明
 傳感器實(shí)驗(yàn)臺溫度控制儀表操作說明
 沖擊水浴除塵器實(shí)驗(yàn)裝置使用說明
 變壓器耦合推挽功率放大器實(shí)驗(yàn)說明
 平面磨床面板器件布局圖及電路實(shí)訓(xùn)單元故障現(xiàn)象
 定時(shí)兼報(bào)警記錄儀的使用方法
 淺談職高《電子線路》教學(xué)中學(xué)生能力的培養(yǎng)
試析自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與實(shí)踐教學(xué)體系改革
 淺析創(chuàng)新電工電子實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式提高學(xué)生自主操作能力
 談《維修電工》工學(xué)結(jié)合一體化教學(xué)
電氣自動化技術(shù)專業(yè)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)模式創(chuàng)新
 淺談電工學(xué)實(shí)驗(yàn)在中專專業(yè)課教學(xué)中的作用
 化工電氣自動化專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)探討
 淺談液壓系統(tǒng)污染物的防與治
 關(guān)于《液壓與氣動技術(shù)》課程教學(xué)探索
 試析“新能源導(dǎo)論與創(chuàng)新實(shí)踐”教學(xué)體會與實(shí)踐
 淺談電力局辦公自動化系統(tǒng)的開發(fā)模型
 兩電極電化學(xué)CO傳感器的研制
 傳感器教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)
中職實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的探索與實(shí)踐
 基于ＰＬＣ多臺空調(diào)機(jī)組的自動控制設(shè)計(jì)
淺談析基于FMS的機(jī)電一體化教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)
電工電子實(shí)驗(yàn)技能正確使用的認(rèn)識
 改善機(jī)電一體化傳動管控教學(xué)改革
 淺談電工電子設(shè)備中的各種“地”作用
 光機(jī)電一體化設(shè)備中變頻器怎么判斷故障
 中職學(xué)生實(shí)驗(yàn)中對二極管電路認(rèn)識
 電工電子實(shí)訓(xùn)中常見問題總結(jié)
工程機(jī)械實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的實(shí)習(xí)報(bào)告
 中職學(xué)生為什么要學(xué)電工電子嗎
 在電工電子實(shí)訓(xùn)中幾種二極管的測試技巧
 關(guān)于中職機(jī)電一體化專業(yè)技能體系的構(gòu)建
 關(guān)于中職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生技能實(shí)訓(xùn)探索
 電工電子實(shí)驗(yàn)中對輸入電阻和輸出電阻的認(rèn)識
 中職學(xué)生如何上好機(jī)電一體化課程
 淺談PLC可編程序控制器在電氣設(shè)備中作用
 中職機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試競賽規(guī)程
 淺談中職機(jī)電一體化實(shí)習(xí)（實(shí)訓(xùn)）教學(xué)考核規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
淺談中職教師汽車專業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)的差異及對策
 淺談煤礦自動化機(jī)電技術(shù)探索
 淺談中職汽車一般常見故障的診斷方法
 中職對機(jī)電一體化計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)探索
 機(jī)電一體化技能競賽促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高
 淺談中職汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程實(shí)踐教學(xué)探索
 對機(jī)電一體化設(shè)備安裝中幾個(gè)要點(diǎn)認(rèn)識
 對新型傳感器提升電動機(jī)性能并降低功耗作用
 講解光機(jī)電一體化具體內(nèi)容包括
 淺談機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)如何適應(yīng)應(yīng)用性本科教育
 探索中職學(xué)校汽車修理專業(yè)如何適實(shí)踐作業(yè)
讓高職學(xué)生了解熱電偶現(xiàn)場使用的注意事項(xiàng)
淺談教學(xué)電梯安裝實(shí)訓(xùn)教學(xué)的分析
 淺析電梯電氣故障原因及解決措施
 探索現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用狀況
 高職汽車技術(shù)服務(wù)與營銷專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革新探
 汽車維修職業(yè)教育中故障診斷思維方法的培養(yǎng)
淺談智能樓宇閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)方案
 淺談PLC可編程實(shí)訓(xùn)課教學(xué)探索
 燃料電池發(fā)電教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺
 PLC可編程控制技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)裝置(西門子1200)
家用電器綜合實(shí)訓(xùn)室設(shè)備
 光機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)室介紹
 電機(jī)及電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)裝置
 基礎(chǔ)電工電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備
 定制熱管換熱器實(shí)驗(yàn)臺
 物聯(lián)網(wǎng)射頻識別綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)箱
 初級維修電工實(shí)驗(yàn)臺