反渗透膜分离制高纯水实验报告

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组合膜分离法制备纯净水实验报告

组合膜分离法制备纯净水实验报告
纯净水是通过蒸馏法、反渗透法或离子交换膜法等方法制备而成的。

由于经济和技术上的原因，这些工艺很难获得无菌水，并且随着制水量的增加水的硬度也相应地增加了。

为了解决这一问题，科研人员利用人工合成的薄膜来进行超滤处理，从而达到饮用水的标准。

我们将以该种方式生产出的饮用水称之为“组合膜”饮用水。

首先要去除水中大部分的钙镁盐类，然后再对其他物质进行有效的截留。

所谓截流就是指使液体与固体微粒不能接触，即阻止它们混合的作用。

当两个微粒间存在着空隙时，则可以发挥截流作用；如果没有空隙，那么它们便会互相碰撞，最终形成更小的颗粒。

截流作用主要取决于液体表面张力的大小：液体表面张力越低，截流性能越好。

但是液体表面张力太低又容易造成溶液自动凝聚现象，影响传热速率。

所以，选择适宜的液体表面张力范围非常重要。

在此基础上，采用特殊设计的多层复合膜结构，具有良好的亲水疏油性及耐污染性，同时还兼顾了机械强度、化学稳定性、抗老化性、防紫外线辐射性等诸多优点。

另外，膜材料本身的微观结构也直接关系到膜的截流性能。

在实际操作中，必须根据被处理液体的浓度、温度、 pH 值、电导率、回收率等参数确定膜的孔径尺寸，保证膜元件在整个运行周期内始终维持较佳的截流状态。

在压力升高到5MPa 时，膜的截流性能才开始显著下降，这说明在膜的表面吸附了许多杂质，需要进行清洗。

纳滤反渗透膜分离实验

化工原理实验报告学院：专业：班级：可见，膜的孔径大小和膜表面的化学性质将分别起着不同的截留作用。

反渗透是一种依靠外界压力使溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透的膜分离过程，其基本机理为Sourirajan 在Gibbs 吸附方程基础上提出的优先吸附－毛细孔流动机理，而后又按此机理发展为定量的表面力－孔流动模型（详见教材）。

3．膜性能的表征一般而言，膜组件的性能可用截留率（R ）、透过液通量（J ）和溶质浓缩倍数（N ）来表示。

100R =⨯0P 0c －c％c （12—1）式中， R －截流率；0c －原料液的浓度，kmol/m 3；P c －透过液的浓度，kmol/m 3。

对于不同溶质成分，在膜的正常工作压力和工作温度下，截留率不尽相同，因此这也是工业上选择膜组件的基本参数之一。

()2P V S tJ L m h =⋅⋅ (12—2)式中， J －透过液通量，L/(m 2⋅h)P V －透过液的体积，L ；S －膜面积，m 2；t －分离时间，h 。

其中，t V Q p=，即透过液的体积流量，在把透过液作为产品侧的某些膜分离过程中（如污水净化、海水淡化等），该值用来表征膜组件的工作能力。

一般膜组件出厂，均有纯水通量这个参数，即用日常自来水（显然钙离子、镁离子等成为溶质成分）通过膜组件而得出的透过液通量。

PRc c N =(12—3) 式中， N —溶质浓缩倍数；Rc －浓缩液的浓度，kmol/m 3；－透过液的浓度，kmol/m 3。

该值比较了浓缩液和透过液的分离程度，在某些以获取浓缩液为产品的膜分离过程中（如大分子提纯、生物酶浓缩等），是重要的表征参数。

三、实验装置本实验装置均为科研用膜，透过液通量和最大工作压力均低于工业现场实际使用情况，实验中不可将膜组件在超压状态下工作。

主要工艺参数如表1-1Pc膜组件膜材料膜面积/m2最大工作压力/Mpa 纳滤（NF）芳香聚纤胺0.4 0.7反渗透(RO) 芳香聚纤胺0.4 0.7表1-1膜分离装置主要工艺参数反渗透可分离分子量为100级别的离子，学生实验常取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。

膜分离实验报告

膜分离实验报告一、实验目的1.了解不同膜分离工艺的原理、设备及流程。

2.掌握RO、NF的适用范围和对象。

二、实验原理1.反渗透（RO）反渗透膜的孔径在0.1-1nm之间。

反渗透技术是利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离子的目的。

为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞RO膜，往往采用动态的方法来进行反渗透，即在进行反渗透的同时，利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，反渗透设备的出水有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。

溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和实验采用NaCl、MgSO4“浓水”的电导率变化，表示反渗透膜的处理效果。

图1 反渗透（RO）示意图2.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离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。

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1nm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，同样采用动态的方法来进行纳滤，即在进行纳滤的同时，利用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持纳滤膜表面始终具有良好的通透性。

因此，纳滤设备的出水也有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。

实验采用NaCl、MgSO溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和4“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、实验流程与设备整套膜分离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备的1/2，超滤单元和纳滤单元组成设备另外的1/2。

反渗透膜分离制高纯水实验报告

反渗透膜分离制高纯水实验报告一、实验目的1.掌握反渗透膜的基本原理，学会使用反渗透膜分离制高纯水。

2.掌握反渗透膜的组成结构及其影响因素。

3.通过实验，了解反渗透膜在水处理中的应用和优点。

二、实验器材实验器材包括：反渗透膜分离装置、超纯水制备设备、PH计、计时器、天平、移液管、量筒、实验用水、电导率计等。

三、实验原理反渗透膜是由多层薄膜复合而成，具有微孔结构，可使水分子透过，而截留其中的微小杂质和病原菌等物质，从而实现水的纯化。

在反渗透膜分离制高纯水时，首先要将原水通过机械过滤器等装置除去较大的悬浮颗粒物和粗大的杂物，然后由加压泵将原水压入反渗透膜分离器中，靠分离膜对浓缩水进行截留和去除。

经过反渗透膜的过滤，就可以得到高纯水。

四、实验操作1.准备工作（1）检查并确认实验器材是否完好无损。

（2）将反渗透膜分离装置竖放于实验台上，并插上电源。

（3）将清洁后的实验用水放入水箱内，并将水箱置于实验台下方平台上。

（4）确保反渗透膜分离器滤芯已清洗干净，各连接管路已连接牢固。

（5）开启水泵，排出风管内的气体，压缩空气排除干净。

2.实验操作（1）通过机械过滤器等装置处理掉原水中较大的悬浮颗粒和杂物。

（2）将原水通过电动加压泵压入反渗透膜装置。

（3）待反渗透膜分离器排出的浓缩液为淡紫色时，关闭仪器电源，取出所制备的高纯水做PH值和电导率测试，记录测试结果。

（4）根据需要，可将所制备的高纯水进行二次及三次甚至更多次处理，以获得更高纯度的水。

五、实验结果分析通过实验操作可以得到较高纯度的水，对于实验、工业等领域具有一定的应用前景。

实验操作需要严格按照操作规程进行，不然会影响实验结果的正确性。

在实验操作过程中应注意实验用水的处理，将水质保持在清洁的状态，才能获得较高纯度的水。

反渗透制高纯水实验

b.平衡
如图（a）所示，半透膜将纯水与咸水分开，水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，即渗透过程。
图（b）所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为制定温度下溶液的渗透压N。
图（c）所示,当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反响，实现反渗透过程。
压力为0.70MPa，Jw=V2)
绘制不同压力P-膜通量Jw的关系曲线：
由曲线图可以看出，随着操作压力的增大，膜通量增大，透过液流量增大。
六、实验分析与讨论
如上图所示，随着操作压力的增大，膜通量也随之增大，两者呈线性关系，透过液电阻随膜通量的增加而减小，这个趋势是错误的。出现这种错误，可能的原因是：
(2)膜通量：通常用单位时间内通过单位膜面积的透过物量Jw表示。
Jw=V/(S×t)
V是膜的透过液体积，S是膜的有效面积，t是运行时间，2521型反渗透膜的计算面积是1.1×0.5=0.55m2。
压力为0.30MPa，Jw=V/(S×t)=10.00/0.55=18.18mL/(s*m2);同理：
压力为0.50MPa，Jw=V/(S×t)=15.60/0.55=28.36mL/(s*m2)
2、反渗透膜组件受污染后有哪些特性？
答：如果预处理不当或不够，会发生结垢和污染现象。反渗透膜组件结垢和污染不但使产水水质恶化，产水率下降、系统降压增大、能耗增加，如不及时清洗还会对膜造成不可逆的损伤，缩短膜寿命，严重时必须提前更换膜元件。
3.操作步骤：
1、开启房间自然水总阀。
2、接通自来水。
3、开泵。
4、系统稳定约20分钟，出口水质基本稳定（出水电阻率电导率不低于5MΩ·cm），记录纯水电阻值，同时记录浓缩液、透过液流量，计算回收率；

反渗透膜分离提纯

反渗透膜分离提纯反渗透膜（Reverse Osmosis, RO）是一种分离技术，利用半透膜来分离水中的溶质和溶剂。

这种技术常被用于水处理、海水淡化、饮用水净化等领域。

以下是反渗透膜分离提纯的一般步骤：1.预处理：在进入反渗透膜系统之前，通常需要进行预处理步骤，以去除水中的悬浮物、颗粒物、有机物和微生物。

这可以通过预过滤、加药物处理、混凝、沉淀等方法来实现。

2.压力推动：水通过反渗透膜时，需要施加高压，以克服渗透过程中的阻力。

通常使用泵来提供足够的压力，使水通过半透膜，而溶质被阻挡在膜的一侧。

3.半透膜选择：选择合适的反渗透膜是关键的一步。

膜的孔径大小和材料特性将影响其对溶质的阻挡效果。

不同的应用可能需要不同类型的反渗透膜。

4.分离过程：当水被推动通过反渗透膜时，膜会阻挡大多数的溶质，包括离子、有机物、微生物等。

纯净水则通过膜孔径，形成产水。

5.浓缩液处理：被阻挡在反渗透膜一侧的浓缩液（浓水）中包含了被分离出的溶质。

这部分液体需要进行处理，可以通过再次循环利用、排放或者进行进一步的处理。

6.监测和控制：在反渗透过程中，需要实时监测水质和膜的性能，以确保系统稳定运行。

自动控制系统可以根据监测到的数据进行调整，以提高系统效率。

7.消毒：为防止反渗透系统中的生物污染，通常需要在系统中使用适当的消毒剂或者定期进行清洗和消毒操作。

8.定期维护：反渗透系统需要定期的维护，包括清洗、更换膜元件、检查泵和阀门等，以确保系统长时间的高效运行。

反渗透膜分离提纯是一种高效的分离技术，广泛应用于饮用水净化、工业废水处理、海水淡化等领域。

实验10反渗透法制备超纯水实验

实验10 反渗透法制备超纯水实验实验人：韦冰心 2005011835 同组人：聂晶琦张吉松夏凌风实验日期：2008年12月15日实验地点：工物馆1021. 实验目的1）学习和掌握反渗透膜分离基本原理，了解主要设备构成、操作方法，学习过程耦合中的处理准则。

2）学习化工过程的级联原理与流程设计的基本方法。

3）学习化工集成技术的基本原理：几种技术进行有效交叉与组合，可以达到各取所长、发挥优势、完成高度纯化与分离目标。

2. 实验原理将一张人工合成的半透膜固定在容器中，半透膜的一侧加入纯水，另一侧加入盐水，会发现纯水自动向盐水一侧渗透，盐水侧的页面逐渐升高到某个平衡位置，此时的两个液面差形成的压差称作渗透压。

当盐水侧施加压力大于溶液的渗透压时，会发现盐水溶液中的水分子透过半透膜向纯水侧渗透，而盐水中的各种离子被截留。

利用这种现象可以脱出溶液中的各种离子，进行水的净化。

人工合成的半透膜并不能100%截留离子，总是在一定的分离效率下工作，通过多级分离才能够完成这项任务。

图1 渗透和反渗透的示意图本实验采用北京地区自来水作为原水，其基本物理化学指标如下：矿化度：200~500mg/L总硬度：1.5~3mmol/L pH=7.0~8.0要求经过两级反渗透处理后，水质达到以下指标：电导率小于10 /(25)s cm C μ︒，pH=6.6~7.4，COD<0.53. 实验流程本实验采用“预处理+一级反渗透+二级反渗透”流程。

预处理为石英砂过滤+活性炭过滤+精密过滤器+保安过滤器。

通过预处理的原水能有效地保证RO 膜组件长期正常工作。

主要流程如图：图2 反渗透实验装置流程图系统流程说明：石英砂过滤作用：滤除较大的颗粒泥砂，悬浮物等各种机械杂质；活性碳过滤作用：将砂滤去除不掉的余氯及有机物截留；精密过滤和保安过滤：两者是完全相同的两套设备，但是安装在后者的过滤芯过滤精度大于前者，分别为1020m m μμ和；一级RO ：包括两个不锈钢压力容器，共装入两个反渗透组件；浓水一部分经浓水调节阀排放，一部分经计量计单向阀疏导主机入口，重新进行处理（即回流）。

反渗透法制备超纯水实验

5.2实验结果讨论
通过实验，我们通过测定RO膜两侧的压差和渗透通量，通过计算得到了RO膜的渗透系数为：
同时我们还通过实验测定了脱盐率与RO膜的膜压差关系，实验测定表明随着压差的增大，脱盐率也随之增加。
5.3实验小结
这次试验总体操作比较简单，所以没有花费太多时间即完成了实验，这次试验最大的收获在于认识了水处理的先进技术，对水处理的方法和流程有了初步的了解，对反渗透技术也有了一定的认识。
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。利用反渗透现象，可以通过加压的方式制备消除水中的杂质离子，得到超纯水。
关于渗透和反渗透的示意图如图1：
图1 渗透和反渗透的示意图
3、实验装置和流程
本实验采用“预处理+一级反渗透+二级反渗透”流程。通过预处理的原水能有效地保证RO膜组件长期正常工作。主要流程如图2：
2、实验原理
渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。
对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。
图2实验装置流程示意图
注：虚线表示实际操作中没有进行的流程，实线表示实验过程中实际进行的流程。
4、实验记录
表1原始数据记录表

反渗透法制备超纯水实验

化工专业实验实验名称反渗透法制备超纯水实验班级化21 姓名张腾学号2012011864 成绩实验时间2014年12月17日同组成员苏剑晓张圣龙郭明钊1、实验内容1.操作压力对分离效率的影响：通过测定反渗透过程压差于渗透流速的关系，确定反渗透膜的渗透系数。

2.反渗透过程的操作坊式队动力消耗的影响：测定一级、二级的例子脱除率和水回收率和动力消耗的关系，确定合适连方式和操作条件。

2、实验原理渗透现象在自然界是常见的,比如将一根黄瓜放入盐水中,黄瓜就会因失水而变小。

黄瓜中的水分子进入盐水溶液的过程就是渗透过程。

对透过的物质具有选择性的薄膜成为半透膜。

一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。

当把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。

渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度与半透膜的性质无关。

若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。

利用反渗透现象，可以通过加压的方式制备消除水中的杂质离子，得到超纯水。

关于渗透和反渗透的示意图如图1：图1 渗透和反渗透的示意图3、实验装置和流程本实验采用“预处理+一级反渗透+二级反渗透”流程。

通过预处理的原水能有效地保证RO 膜组件长期正常工作。

主要流程如图2：图2 实验装置流程示意图注：虚线表示实际操作中没有进行的流程，实线表示实验过程中实际进行的流程。

4、实验记录表1 原始数据记录表原水电导（μS/cm ）一级电导（μS/cm ）一级入水压（kPa ）一级出水压（kPa ）一级产水压（kPa ）回水流量（m3/h ）产水流量（m3/h ） 1078 40.2 6.9 6.8 0.1 0.57 0.23 1072 36.4 8.6 8.5 0.1 0.65 0.30 1062 36.5 9.1 8.9 0.1 0.66 0.31 1070 35.3 9.8 9.6 0.1 0.68 0.33 1040 34.6 10.4 10.2 0.1 0.70 0.35 1059 33.2 11.3 11.1 0.1 0.77 0.38 1050 33.2 11.9 11.8 0.1 0.75 0.41 1040 32.3 12.6 12.4 0.1 0.76 0.42 1033 31.7 13.6 13.4 0.1 0.79 0.47 1026 31.1 14.4 14.2 0.1 0.81 0.50 1029 30.3 15.1 14.9 0.1 0.84 0.53 1037 29.8 15.8 15.5 0.1 0.85 0.55 1027 29.3 16.3 16.0 0.1 0.86 0.57 1034 28.8 16.7 16.5 0.1 0.87 0.595、实验结果及讨论5.1 数据处理查文献得到25℃下氯化钠溶液的浓度与其电导率之间的经验公式为：exp(0.983ln 0.7)C k =-其中，C 为水溶液浓度，mg/L ；k 为水溶液电导率，µS/cm 。

二级反渗透技术制备高纯水工艺研究

2 结果与讨论
2. 1 进水 pH值对二级系统脱盐率的影响对于本试验二级反渗透系统 ,一级系统的脱盐率高于 95 % ;当一级系统的进水 pH 值低于 8 时 ,出水偏酸性 ,其 pH 值在 5～6 之间 ;若以一级系统产水直接作为二级系统进水 ,二级系统进水电导率在 50μS/ cm 之内 ,但是二级系统的脱盐率低于 50 %. 如图 2 所示 ,当二级系统进水电导率比较低时 ,进水 pH 值对系统脱盐率影响很大 ,脱盐率的变化范围比较大. pH 值在 6. 5～8. 5 之间时 ,二级反渗透系统脱盐率普遍偏高 ,远高于一级反渗透出水不调节 pH 值而直接进入二级系统时的脱盐率. 当进水 pH 值在7. 52 时 ,脱盐率达到最高 97. 73 %. pH 值在 7. 4～7. 6 范围内为最佳进水 pH 值范围 ,如图 3 所示 ,在最佳进水 pH 值范围里 ,二级系统出水电导率最低可达到0. 15 μS/ cm(6. 7 MΩ·cm) ,出水水质有了明显的提高.
图 7 二级系统进水电导率与脱盐率的关系图 8 二级系统进水电导率与淡水电导率的关系
天津城市建设学院学报王春艳等 :二级反渗透技术制备高纯水工艺研究
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3 结论
(1) 在二级反渗透系统制备高纯水工艺中 ,一级系统脱盐率较高 ,可达到 98 %以上 ,二级系统脱盐率较低 ,只有 50 %左右 ;当二级系统进水电导率低于 50 μS/ cm的情况下 ,进水 pH 值对二级系统的脱盐率影响较大. 以引黄入津的水为特定原水 ,加碱调节二级系统进水 pH 值 ,当 pH 值在 7. 4～7. 6 范围里时二级系统脱盐率最高 ,可达到 97 %以上 ;淡水电导率可达 0. 15μS/ cm(6. 7MΩ·cm) . (2) 对于本试验所用原水 ,由于碱度较高 ,水中游离 CO2 的浓度较小 ,对反渗透系统脱盐率影响较小 ,脱气塔工艺没有发挥其优势 ,在调节二级系统进水 pH 值时 ,直接采用加碱工艺比较经济合理. (3) 当原水为 Na + 离子含量较少 ,Cl - 、SO42 - 离子含量较多 ,碱度较大的特殊水质时 ,二级反渗透系统中

纳滤反渗透膜分离实验

化工原理实验报告学院：专业：班级：式中， N —溶质浓缩倍数；R c －浓缩液的浓度，kmol/m 3；－透过液的浓度，kmol/m 3。

该值比较了浓缩液和透过液的分离程度，在某些以获取浓缩液为产品的膜分离过程中（如大分子提纯、生物酶浓缩等），是重要的表征参数。

三、实验装置本实验装置均为科研用膜，透过液通量和最大工作压力均低于工业现场实际使用情况，实验中不可将膜组件在超压状态下工作。

主要工艺参数如表1-1膜组件膜材料膜面积/m 2最大工作压力/Mpa纳滤（NF ）芳香聚纤胺 0.4 0.7 反渗透(RO)芳香聚纤胺0.40.7表1-1膜分离装置主要工艺参数反渗透可分离分子量为100级别的离子，学生实验常取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。

Pc图1-1膜分离流程示意图1－料液灌；2－低压泵；3－高压泵；4－预过滤器；5－预过滤液灌；6－配液灌；7－清液灌；8－浓液灌；9－清液流量计；10－浓液流量计；11－膜组件；12－压力表；13－排水阀四、实验步骤（1）用清水清洗管路，通电检测高低压泵，温度、压力仪表是否正常工作。

（2）在配料槽中配置实验所需料液，打开低压泵，料液经预过滤器进入预过滤液槽。

（3）低压预过滤5－10min后，开启高压泵，分别将清液、浓液转子流量计打到一定的开度，实验过程中可分别取样。

（4）若采用大流量物料（与实验量产有关），可在底部料槽中配好相应浓度料液。

（5）实验结束，可在配料槽中配置消毒液（常用1％甲醛，根据物料特性）打入各膜芯中。

（6）对于不同膜分离过程实验，可采用安装不同膜组件实现。

五、原始数据记录原始数据记录表实验条件电导率k（ms/cm）室温（℃）压力(MPa)原料液透过液浓缩液10.4 0.82 6.07 0.13 6.9910.4 0.8 5.95 0.07 7.26六、数据处理(1)料液浓度计算：常温常压下，电导率与溶液浓度关系曲线如图1所示：图1 电导率与溶液浓度关系曲线电导率与溶液浓度模型：C= 0.6253k - 0.0195式中k为电导率，单位ms/cm；C为溶液浓度，单位×10-3g/cm3。

反渗透膜分离制高纯水实验报告

反渗透膜分离制高纯水实验报告反渗透（Reverse Osmosis, RO ）技术是20世纪60年代发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，它借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，是一种分离、浓缩和提纯的有效手段。

由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、耗费低等特点，在诸多水处理技术中，反渗透被认为是最先进的方法之一，发展十分迅速，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、工业污水处理、纯水和超纯水制备领域。

高纯水主要在电子工业、医药工业以及实验室分析使用，按国标GB/T11446.1-1997规定，电子级水分为四级，即EW-I 、EW-II 、EW-III 和EW-IV ，其电阻率指标分别为≥18cm M ⋅Ω、≥15cm M ⋅Ω、≥12cm M ⋅Ω、≥0.5cm M ⋅Ω。

一．实验目的(1) 熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2) 掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3) 了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4) 掌握利用电导法确定盐浓度的方法。

二．实验原理工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration ，MF ）、超滤（Ultrafiltration, UF ）、纳滤（Nanofiltration, NF ）、反渗透（RO ）、渗透汽化（Pervaporation, PV ）和气体分离（Gas Separation, GS ）等。

根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。

图1 膜截留示意图反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10Å小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。

反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。

其原理如图1。

图2 反渗透与渗透现象如图（a ）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。

实验五-膜分离实验

五、实验结果整理
1. 预处理系统实验结果
原水浊度： NTU，原水电导率： μS/cm。 μS/cm。预处理出水浊度： NTU，预处理出水电导率：
2. 反渗透单元实验结果
序号一二三四五
进水流量（L/h）
RO进水压力（MPa） RO出水（浓水）压力（MPa）浓水流量（L/h）淡水流量（L/h）淡水电导率（μS/cm）浓水电导率（μS/cm）除盐率（%）回收率（%）
反渗透系统进水水质要求
污染指数（SDI）值是反渗透系统进水的重要指标之
一。是检验处理系统出水是否达到反渗透进水要求的主要手段。它的大小对反渗透运行寿命至关重要。在纯水系统, 特别是反渗透（RO）系统中，SDI被广泛用于预测水中胶体以及颗粒物质对RO膜的堵塞速度。由于水源的水质经常变化，所以常常需要每周或每月进行SDI值的检测。
1. 一体化反渗透实验装置； 2. 浊度仪； 3. 电导率仪。
四、实验内容及参考步骤
1. 测定原水水质指标：浊度，电导率。 2. 开启预处理装置进水阀并运行一段时间（流量 30L/h ），
测预处理出水水质指标：浊度，电导率。
3. 开启反渗透装置进水泵，缓慢调节反渗透膜元件进水阀和浓水阀使其流量达到指定值 QRO 进水 =QRO 出水（浓水） =30L/h，并运行 15min。观察 RO进水压力表和 RO浓水压力表读数。
成不同的形式，称为膜组件（ module）。膜组件有四种形
式：板框式、管式、卷式和中空纤维。
板框式反渗透装置结构图
管式反渗透装置组件结构图
卷式反渗透装置组件结构图
中空纤维式组件结构图

膜法反渗透(RO)制纯化水系统

反渗透是一种借助于选择透过（半透过）性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

反渗透装置为国际上最先进的脱盐设备，采用卷式复合膜，适用于低压力操作下水的纯化，可去除水中各类金属离子、酸根、细菌、热源及放射性污染物等，脱盐率可达99.8%以上。

传统纯化水制备工艺流程：原水→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→精密过滤器→一级反渗透设备→中间水箱→中间水泵→离子交换器→纯化水箱→纯化水泵→紫外线杀菌器→微孔过滤器→用水点纯化水制备新工艺流程：原水→原水泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→药洗水箱→保安过滤器→一级反渗透设备→中间水箱→二级反渗透设备→纯化水箱→EDI超纯水装置→超纯水箱→蒸馏水器→用水点下面为系统各部件作用做一个简单的介绍。

多介质过滤器：有效截留除去水中悬浮物、微生物、胶质颗粒、氯及部分重金属离子等，降低水浊度、净化水质。

活性炭过滤器：截留水体中的异味、有机物、胶体、铁及余氯等，进一步降低水体的浊度、色度，净化水质，减少对后续RO系统的污染。

阻垢药箱：用于控制膜分离系统中碳酸盐、硫酸盐的结垢，有效蜇合自来水水中钙、镁等离子，延长系统清洗周期及膜的使用寿命，降低运行成本。

保安过滤器：确保水质过滤精度及保护RO膜元件不受小颗粒物质的损坏，使原水水质达到进膜要求。

RO膜组件：截留去除水中各类金属离子、酸根、细菌、热源及放射性污染物等，仅水分子通过，实现水质纯化。

离子交换器：用于除去水中的Ca2+,Mg2+，对水起一个软化作用。

EDI超纯水装置:将离子交换技术、离子交换膜技术、离子电迁移技术相结合的纯化水制备装置。

用于除去水中的Ca2+,Mg2+，对水起一个软化作用。

并进行一个连续制水的设备。

紫外杀菌装置：保障性灭菌，确保生产用水安全。

纯水的制备实验报告

纯水的制备实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过简单的实验方法制备纯度较高的水，以探索水的纯净化过程。

2. 实验原理纯水是指不含任何杂质的水，因此制备纯水的关键在于去除水中的杂质。

常见的制备纯水的方法有蒸馏法、离子交换法和反渗透法等。

本实验采用的是蒸馏法。

蒸馏法是利用水的沸点较低的特点，当水煮沸时，水分子蒸发成水蒸气，而其中的杂质如矿物质和有机物等则不易蒸发。

然后将水蒸气冷凝成液态，即可得到纯水。

3. 实验步骤3.1 实验器材准备- 蒸馏器：用于将水加热至沸点并冷凝水蒸气。

- 冷却器：用于冷凝水蒸气成液态。

- 高纯水：用于加热蒸馏。

3.2 实验操作1. 将高纯水倒入蒸馏器中，注意不要过满。

2. 连接蒸馏器与冷却器，使两者紧密连接并确保没有漏气现象。

3. 加热蒸馏器，使水达到沸点，产生水蒸气。

4. 冷却蒸馏器，使水蒸气冷凝为液态。

5. 收集冷凝后的液体，即得到纯水。

4. 实验结果与分析经过蒸馏后，收集到的液体呈无色透明的状态，没有任何杂质的存在。

通过与普通自来水进行对比，可以明显地看出两者的差异。

纯水具有良好的透明性和无味性，这是去除了水中杂质的结果。

5. 实验总结通过本次实验，我们成功地制备了纯度较高的水。

纯水可以在实验室研究和一些特殊场合使用，但在日常生活中，我们并不需要喝纯水，因为一些矿物质对人体是有益的。

然而，制备纯水的方法对于我们理解水的纯净化过程具有重要意义。

除了蒸馏法外，还有其他多种纯净水的制备方法，我们可以在日常生活中根据实际需要选择合适的方法。

通过本实验，我们也了解到了科学实验的基本步骤和注意事项。

在实验过程中，我们需要严格控制实验仪器的使用，确保实验过程的安全性和准确性。

此外，要保持实验环境的整洁，以免外界杂质对实验结果产生干扰。

在今后的学习和科研过程中，我们要时刻保持对科学实验的兴趣，并不断提高实验操作的熟练度，为科学研究做出更大的贡献。

参考文献(参考文献可以根据需要添加)。

纯水净化实习的报告

一、实习目的通过本次纯水净化实习，使我对纯水净化工艺、设备运行原理及操作流程有更深入的了解，提高自己的实际动手能力，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。

二、实习时间20xx年x月x日至20xx年x月x日三、实习地点某知名纯水净化公司四、实习内容1. 实习前期准备在实习开始前，我查阅了相关资料，了解了纯水净化工艺的基本流程、设备结构及操作原理，为实习做好充分准备。

2. 纯水净化工艺流程（1）原水预处理：对原水进行沉淀、过滤等预处理，去除悬浮物、胶体、有机物等杂质。

（2）反渗透（RO）：通过反渗透膜去除水中离子、有机物、微生物等杂质，实现水的软化。

（3）超滤（UF）：进一步去除水中的胶体、微生物等杂质，提高水质。

（4）纳滤（NF）：在反渗透和超滤之间增加纳滤工艺，去除部分离子和有机物。

（5）离子交换：通过离子交换树脂去除水中的钙、镁、钠等离子，实现水的软化。

（6）混合床：将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂混合，进一步去除水中的离子。

（7）臭氧氧化：利用臭氧氧化去除水中的有机物、微生物等杂质。

（8）活性炭吸附：利用活性炭吸附水中的有机物、余氯等杂质。

3. 设备运行原理及操作流程（1）预处理设备：包括沉淀池、过滤器等，通过物理、化学方法去除水中杂质。

（2）反渗透设备：通过反渗透膜去除水中离子、有机物、微生物等杂质。

（3）超滤设备：通过超滤膜去除水中的胶体、微生物等杂质。

（4）纳滤设备：通过纳滤膜去除部分离子和有机物。

（5）离子交换设备：通过离子交换树脂去除水中的钙、镁、钠等离子。

（6）混合床设备：通过混合床树脂去除水中的离子。

（7）臭氧氧化设备：利用臭氧氧化去除水中的有机物、微生物等杂质。

（8）活性炭吸附设备：利用活性炭吸附水中的有机物、余氯等杂质。

4. 实习操作在实习过程中，我参与了以下操作：（1）观察预处理设备的运行情况，了解沉淀、过滤等工艺的原理。

（2）操作反渗透设备，观察膜分离效果，掌握操作流程。

反渗透实验报告

实验10 反渗透法制备超纯水实验化33 宋来武2003012004同组实验者：马静玉熊磊王硕指导教师：王保国1技术背景反渗透是自然渗透过程相反的膜分离过程，它是通过半透膜来完成的，在浓溶液一侧施加比自然渗透压更高的压力，迫使浓溶液中的溶剂反向透过膜，流过向稀溶液一侧，从而分离提纯。

渗透压属于溶液的性质之一，与膜材料无关。

与其他的膜相似，反渗透膜具有膜的一般特点，主要表现为：①膜分离过程不发生相变，分离系数较大，和其他方法相比能耗较低；②操作温度在室温左右；③分离装置简单，操作容易，控制及维修简单。

关于渗透和反渗透的示意图如图1：图1 渗透和反渗透的示意图2实验内容本实验采用“预处理+一级反渗透+二级反渗透”流程。

通过预处理的原水能有效地保证RO膜组件长期正常工作。

主要流程如图2：图2 实验装置流程示意图说明：[1] 石英砂过滤作用：滤除较大的颗粒泥砂，悬浮物等各种机械杂质； [2] 活性碳过滤作用：将砂滤去除不掉的余氯及有机物截留； [3] 精密过滤和保安过滤：两者是完全相同的两套设备，但是安装在后者的过滤芯过滤精度大于前者，分别为1020m m μμ和；[4] 一级RO ：包括两个不锈钢压力容器，共装入两个反渗透组件；浓水一部分经浓水调节阀排放，一部分经计量计单向阀疏导主机入口，重新进行处理（即回流）。

实验过程主要完成以下内容：（1）操作压力对分离效率的影响：通过测定反渗透过程压差与渗透流速的关系，确定反渗透膜的渗透系数。

（2）反渗透过程的操作方式对动力消耗的影响：测定一级、二级的离子脱除率和水回收率与动力消耗的关系，确定合适级联方式和操作条件。

3实验结果及数据处理1.实验数据表1 一级实验原始数据表2 二级实验原始数据2.实验数据处理（1）反渗透膜渗透系数的确定在本实验中，可认为反渗透过程压差和渗透流速的关系为：01()Q K A P =⋅⋅∆-∏+∏，其中，P ∆为操作压差，0∏为原水的渗透压，1∏为透过水的渗透压。

超滤纳滤反渗透多功能实验膜分离

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2012.03一、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 100nm （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～ 10nm，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。

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。