反渗透制高纯水实验
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Leabharlann Baidu在高于渗透压的压力作用下，咸水中的化学位升高，超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。
膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。
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。
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。
出口纯水电阻
膜通量
1
0.30
10.00
16.39
18.18
2
0.50
15.60
7.32
24.69
3
0.70
19.20
2.46
32.36
2．计算：
(1)计算0.3MPa下纯水的回收率N。
=9.97/（9.97+122.53）×100﹪=7.525%
Qb、Qt分别表示平均浓缩液流量、透过液流量；N表示纯水回收率。
(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)
7、开启离子交换树脂，制备超纯水，出水电导率不低于8MΩ·cm，最好达到12MΩ·cm。
8、停车时，先关闭输液泵及总电源，随后关闭自来水进水。
五、数据记录及处理
1.数据记录：
表一制备纯水实验数据记录
室温：23.3℃原料水电导率：105.8 /cm操作压力：0.3MPa
实验序号
浓缩液流量ml/s
透过液流量ml/s
三、实验工艺流程
高纯水制备工艺流程
系统允许压力范围为0~1.2MPa，超过1.2MPa时，为保护膜组件及设备，压力保护器会切断输液泵电流。
四、实验内容及操作步骤
1.实验内容：
记录不同操作压力下的浓缩液流速，透过液流速，出口纯水电阻值，比较不同操作压力与膜通量的关系。
2.注意事项：
增压泵启动时，请注意泵前管道充满液体，以防损坏。如发生上述现象，请立即切断电源。
回收率N/%
出口纯水电导率
/cm
1
121.6
9.90
7.529
17.93
2
124.0
10.2
7.601
17.95
3
122.0
9.80
7.436
17.81
平均
122.53
9.97
7.525
17.90
表二制备超纯水实验数据记录
室温：23.3℃原料水电导率：105.8 /cm
实验序号
操作压力MPa
透过液流量mL/s
1、混床树脂离子交换坏了，没有对水中剩余的阴阳离子进行交换，没有使水进一步得到净化。
2、预处理不当或不够，使膜损伤。
3、仪器损坏，使测量数据出错。
七、思考题
1、结合发渗透脱盐与离子交换技术，说明本工艺的优点？
答：经过反渗透膜脱盐，水的脱盐率可达到98%，但透过液中还存在一定浓度的离子，其电导率、TOC指标一般还达不到高纯水要求，结合离子交换技术，对水中的阴阳离子进行交换，使水进一步得到净化。
压力为0.70MPa，Jw=V/(S×t)=19.20/0.55=34.91mL/(s*m2)
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：
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；
5、在0.5~1MPa内改变膜出口阀门开度，调节系统操作压力。
6、待系统稳定后，记录不同压力下纯水电阻值，浓缩液、透过液流量。
化工专业实验报告
实验名称：反渗透制高纯水实验
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：
姓名：
同组者姓名：
指导教师：
日期：
一、实验目的
1.熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程；
2.掌握反渗透膜分离的操作技能；
3.了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数。
二、实验原理
反渗透是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，反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单等特点。反渗透净水是以压力为推动力，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。原理如图：
膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。
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。
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。
出口纯水电阻
膜通量
1
0.30
10.00
16.39
18.18
2
0.50
15.60
7.32
24.69
3
0.70
19.20
2.46
32.36
2．计算：
(1)计算0.3MPa下纯水的回收率N。
=9.97/（9.97+122.53）×100﹪=7.525%
Qb、Qt分别表示平均浓缩液流量、透过液流量；N表示纯水回收率。
(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)
7、开启离子交换树脂，制备超纯水，出水电导率不低于8MΩ·cm，最好达到12MΩ·cm。
8、停车时，先关闭输液泵及总电源，随后关闭自来水进水。
五、数据记录及处理
1.数据记录：
表一制备纯水实验数据记录
室温：23.3℃原料水电导率：105.8 /cm操作压力：0.3MPa
实验序号
浓缩液流量ml/s
透过液流量ml/s
三、实验工艺流程
高纯水制备工艺流程
系统允许压力范围为0~1.2MPa，超过1.2MPa时，为保护膜组件及设备，压力保护器会切断输液泵电流。
四、实验内容及操作步骤
1.实验内容：
记录不同操作压力下的浓缩液流速，透过液流速，出口纯水电阻值，比较不同操作压力与膜通量的关系。
2.注意事项：
增压泵启动时，请注意泵前管道充满液体，以防损坏。如发生上述现象，请立即切断电源。
回收率N/%
出口纯水电导率
/cm
1
121.6
9.90
7.529
17.93
2
124.0
10.2
7.601
17.95
3
122.0
9.80
7.436
17.81
平均
122.53
9.97
7.525
17.90
表二制备超纯水实验数据记录
室温：23.3℃原料水电导率：105.8 /cm
实验序号
操作压力MPa
透过液流量mL/s
1、混床树脂离子交换坏了，没有对水中剩余的阴阳离子进行交换，没有使水进一步得到净化。
2、预处理不当或不够，使膜损伤。
3、仪器损坏，使测量数据出错。
七、思考题
1、结合发渗透脱盐与离子交换技术，说明本工艺的优点？
答：经过反渗透膜脱盐，水的脱盐率可达到98%，但透过液中还存在一定浓度的离子，其电导率、TOC指标一般还达不到高纯水要求，结合离子交换技术，对水中的阴阳离子进行交换，使水进一步得到净化。
压力为0.70MPa，Jw=V/(S×t)=19.20/0.55=34.91mL/(s*m2)
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：
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；
5、在0.5~1MPa内改变膜出口阀门开度，调节系统操作压力。
6、待系统稳定后，记录不同压力下纯水电阻值，浓缩液、透过液流量。
化工专业实验报告
实验名称：反渗透制高纯水实验
学院：化学工程学院
专业：化学工程与工艺
班级：
姓名：
同组者姓名：
指导教师：
日期：
一、实验目的
1.熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程；
2.掌握反渗透膜分离的操作技能；
3.了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数。
二、实验原理
反渗透是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，反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单等特点。反渗透净水是以压力为推动力，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。原理如图：