纳滤中试实验
纳滤-反渗透试验结果
纳滤/反渗透试验结果
1、纳滤：
试验目的：通过纳滤去除单/双糖，芳香脂酸，及大分子化合物。
试验用150nm膜
结果：单/双糖基本没有去除
芳香脂酸基本没有去除
建议：下一步实验需要采用100nm或更小孔径和有效阻挡单糖渗透的膜。
2、反渗透：
试验目的：通过反渗透去除盐、金属离子和水，达到浓缩甘油目的。
结果：仍有>5%的甘油渗透
建议：下一步试验采用渗透孔径更小的膜
下一步试验：
1、利用模拟甘油溶液，筛选纳滤膜，选有效阻挡单糖渗透，理想的除糖率>99%。
模拟甘油溶液：
甘油 10%
葡萄糖 2%
有机酸适量（PH值：2.5—3.0）
水 88%
2、实验：实际发酵液
①超滤（0.1—0.2um）
②纳滤（100或<100）
甘油浓缩液
③反渗透：
水、盐、金属离子。
纳滤膜用于直饮水生产的中试研究
纳滤膜用于直饮水生产的中试研究纳滤膜是目前生产优质饮用水的最佳技术之一，其不仅可以软化水质、适度脱盐，且可以有效去除三卤甲烷前体物、色度、细菌、病毒、溶解性有机物和铁、锰、氨氮等无机离子。
以市政自来水为原水，以纳滤膜为主体工艺生产直饮水，考察了纳滤膜对原水中微量有机物、内分泌干扰物及无机离子等的去除效果，旨在为直饮水的生产提供技术支持。
1试验部分1.1中试规模及设计进、出水水质中试系统设计水量为1m3/h，原水为市政自来水，设计出水水质达到国家《饮用净水水质标准》(CJ94—2005)的要求。
中试系统设计进、出水水质见表1。
可知该市政自来水能够稳定达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求，但相对于直饮水水质标准，其透明度与饮用净水相比还有差距，总溶解性固体(TDS)、SO2-4、CODMn超标，氟化物(F-)浓度偏高，需作进一步处理。
表1中试系统进、出水水质1.2中试工艺流程中试水处理工艺流程见图1。
试验采用两组标准脱盐率分别为90%(1#)和70%(2#)的ESNA1-4040纳滤膜。
由于运行过程中产水量和回收率的变化，纳滤膜实际运行压力在0.35～0.75MPa之间。
文中“0.7/70%”表示产水量为0.7t/h、回收率为70%的工况。
1.3分析项目及方法浊度：浊度仪；CODMn：酸性高锰酸钾法；阿特拉津：高效液相色谱法；TDS/电导率：TDS/电导率仪；氯化物：硝酸盐滴定法；氟化物：离子选择电极法；硬度：EDTA滴定法；碱度：酸碱指示剂滴定法；氨氮：纳氏试剂光度法；亚硝酸盐氮：N-(1-萘基)-乙二胺光度法；硫酸盐：铬酸钡光度法。
2结果与讨论2.1对浊度的去除效果浊度是饮用水常规综合性感官指标之一，其大小与水中细菌、病毒的含量有直接关系。
两组纳滤膜在0.7/70%工况下对浊度的去除情况见图2。
由图2可知，两组纳滤膜对浊度的去除效果均非常好，出水浊度均保持在0.05NTU左右。
实验三--纳滤反渗透膜分离实验
实验三纳滤反渗透膜分离实验1. 实验目的1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。
2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。
3．掌握膜分离流程。
4．掌握电导率仪等检测方法。
2. 基本原理2.1 膜分离简介膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。
其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。
膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。
微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。
四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。
微滤膜的孔径范围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm的微粒，其压差范围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。
2.2 纳滤和反渗透机理对于纳滤，对于超滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。
该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。
应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因素；但对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。
实验室纳滤膜分离设备基本使用工艺
实验室纳滤膜分离设备基本使用工艺
2020年8月20日
实验室纳滤膜分离设备能够有效预防中老年疾病的发展，所以其应用在医疗制药方面以及保健品方面的市场潜力巨大，现如今，中国国内已经出现了大豆异黄酮药品出现在市面上，有片剂、口服液等，所以对现在的市场来说，纯度好的大豆异黄酮需要量非常大，所以对大豆异黄酮分离设备要求也变得非常高。
实验室纳滤膜分离设备通常有多种提取方法，分别有水提方式、有机溶剂萃取法、弱碱溶液提取法、搅拌回流提取法、超临界流体提取、超声波辅助提取和高压流体提取等多种方式。
实验室纳滤膜分离设备水提法
此种工艺主要以水为主要溶解剂，是需要进行加热浸出一种提取方法，由于大豆异黄酮分离设备需要进行加热，所以能量消耗较多。
纳滤中试设备浸出提取率不是很高，工艺相对复杂。
大豆异黄酮分离设备弱碱溶液提取法
此种工艺主要使用弱碱性质的溶液作为萃取溶剂使用，这种提取提取方法由于会使用大量碱性液体投加操作，虽然提取纯度高，但是提取之后的废液杂质过多，对环境污染较大且处理成本高，一般用于综合利用回收蛋白质等工艺。
本文上面说到的几种大豆异黄酮实验室纳滤膜分离设备已经在工业领域大量使用，但是跟着科技的发展，大多数的分子物质的大小越来越超细化，所以传统过滤设备，已不能满足现代化的工业生产要求。
德兰梅勒利用膜分离技术为生物制药、食品饮料、发酵行业、农产品深加工、植物提取、石油石化、环保水处理、空气除尘、化工等行业提供分离、纯化、浓缩的综合解决方案，满足不同客户的高度差异化需求。
帮助客户进行生产工艺的上下游技术整合与创新，帮助企业节省投资、降低运行费用、减少单位消耗、提供产品质量、清洁生产环境，助力企业产业升级。
超滤纳滤反渗透实验思考题
超滤纳滤反渗透实验思考题一、实验介绍1. 实验目的2. 实验原理3. 实验步骤及所需材料二、超滤实验思考题1. 什么是超滤？2. 超滤膜的特点和应用场景是什么？3. 超滤实验中如何判断膜污染情况？4. 如何清洗和保养超滤膜？三、纳滤实验思考题1. 什么是纳滤？2. 纳滤与超滤的区别是什么？3. 纳滤膜的特点和应用场景是什么？4. 纳滤实验中如何判断膜污染情况？5. 如何清洗和保养纳滤膜？四、反渗透实验思考题1. 什么是反渗透？2. 反渗透膜的特点和应用场景是什么？3. 反渗透实验中如何判断膜污染情况？4. 如何清洗和保养反渗透膜？五、结论及展望1. 实验结果分析及结论总结2. 未来发展方向及研究重点一、实验介绍1、实验目的本实验旨在通过实验操作，学习超滤、纳滤和反渗透等膜分离技术的原理和应用，掌握实验操作技能，培养学生的科学实验精神和创新意识。
2、实验原理超滤、纳滤和反渗透是利用膜分离技术对水进行处理的方法。
超滤是通过超过压力差将水中大分子物质与杂质过滤出去，而纳滤则是利用孔径更小的膜过滤掉溶液中的胶体颗粒和高分子物质；反渗透则是利用半透膜将溶液中的水分子从高浓度到低浓度方向传递，以达到去除溶液中杂质和盐分的目的。
3、实验步骤及所需材料超滤实验：所需材料：超滤膜、水样、注射器、试管等。
步骤：1. 将待处理水样加入注射器内；2. 将注射器连接至装有超滤膜的装置；3. 施加一定压力使水样通过超滤膜；4. 收集经过膜后产生的水样。
纳滤实验：所需材料：纳滤膜、水样、注射器、试管等。
步骤：1. 将待处理水样加入注射器内；2. 将注射器连接至装有纳滤膜的装置；3. 施加一定压力使水样通过纳滤膜；4. 收集经过膜后产生的水样。
反渗透实验：所需材料：反渗透膜、水样、注射器、试管等。
步骤：1. 将待处理水样加入注射器内；2. 将注射器连接至装有反渗透膜的装置；3. 施加一定压力使水样通过反渗透膜；4. 收集经过膜后产生的水样。
纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究
65.9%, 与其标准脱盐率基本一致 。
2.4 纳滤膜对碱度的去除效果
碱度是综合性指标 , 常用于评价水体的缓冲能
力及金属在其中的溶解性和毒性 。研究适宜的碱度是
十分必要的 。 笔者采用的两组纳滤膜在 0.7/70% 工况下对碱度 (以碳酸钙计 )的去除效果见图 4。
TDS:便携式 TDS仪 ;氯化物 :硝酸盐滴定法 ;氟 化物 :离子选择电极法 ;硬度 :EDTA滴 定法 ;碱度 : 酸碱指示剂滴定法 ;氨氮 :纳氏试剂光度法 ;亚硝酸 盐氮 :N-(1 -萘基 )-乙二胺光度法 ;硫酸盐 :铬酸 钡光度法 。
2 结果与讨论
2.1 纳滤膜对 TDS的去除效果 维持饮用水中适量的 TDS含量需要考虑人体
(TDS)、硫酸盐 、氟化物等无机离子的含量时有超标 或浓度偏高 , 还需进一步处理 。
表 1 中试系统主要进 、出水水质 Tab.1 Qualityofinfluentandeffluent
项目 原水
TDS/ 电导率 / 铁 / 锰 / SO24 -/ Cl-/ F-/ (mg· (μS· (mg· (mg· (mg· (mg· (mg· L-1) cm-1) L-1 ) L-1 ) L-1) L-1) L-1)
笔者以市政自来水为原水 , 采用纳滤作为主体
工艺去除自来水中的 无机离子 , 尤其是 《饮用净水
水质标准 》中规定达标的无机 离子 , 考察了纳滤膜
对各无机离子的去除效果 。
1 试验 部分
1.1 中试规模及设计进 、出水水质 中试系统设 计水量为 1 m3 /h。 原水为 市政自
来水 , 设计出水水质达到国家 《饮用净水水质标准 》 (CJ94— 2005)的要求 。中试系统设计主要进 、出水 水质见表 1。
超滤-纳滤双膜给水深度处理工艺中试试验
超滤-纳滤双膜给水深度处理工艺中试试验车淑娟;张彩云;薛涛;俞开昌【摘要】针对我国饮用水源污染问题和给水深度处理需求,开展了超滤-纳滤双膜工艺中试研究.结果表明超滤产水仅有浊度、色度和铁含量达标,CODMn、氯化物、硬度和氨氮不能达标;而纳滤产水水质检测结果全部达标.纳滤技术的产水水质安全性更有保障,因此是未来发展潜力巨大的给水深度处理技术.%Aimed at the problem of drinking water pollution and the demand of safer drinking water,a pilot-scale study of ultrafiltration-nanofiltration (UF-NF) process was carried out.As for the effluent of UF process,turbidity,chroma and iron concentration could meet the national drinking water standard,while CODMn,chloride,hardness and ammonia nitrogen could not achieve the standard.As for the NF process effluent,all the items could satisfy the standard.For drinking water treatment,the NF technology maybe safer in terms of water quality,thus will have great potential in the future.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P63-66)【关键词】饮用水;给水;超滤;纳滤;深度处理【作者】车淑娟;张彩云;薛涛;俞开昌【作者单位】北京碧水源科技股份有限公司,北京102206;北京碧水源科技股份有限公司,北京102206;北京碧水源科技股份有限公司,北京102206;北京碧水源科技股份有限公司,北京102206【正文语种】中文【中图分类】X703我国饮用水源污染问题较为严重，尤其是近年来新兴污染物不断被发现，传统混凝-沉淀-过滤处理技术已无法满足需要[1]。
纳滤膜中试操作说明(一)
纳滤膜中试操作说明（一）引言概述：本文档旨在提供纳滤膜中试操作的详细说明，旨在帮助操作人员正确、高效地进行纳滤膜中试实验。
中试操作是纳滤膜工艺开发过程中的一个重要环节，通过对纳滤膜性能的评估和实验结果的分析，可以为工艺设计和大规模生产提供有力的支持。
本文档将依次介绍实验前准备、纳滤膜的选型和准备、实验操作步骤、数据收集与分析，以及实验后的处理步骤。
正文内容：1. 实验前准备1.1 确定实验目的和研究对象1.2 准备必要的实验设备和配件1.3 检查实验设备的状态和性能1.4 安全操作准则和防护措施2. 纳滤膜的选型和准备2.1 根据实验要求选择合适的纳滤膜类型2.2 计算所需的纳滤膜面积和通量2.3 预处理纳滤膜以除去可能存在的污染物2.4 纳滤膜的装配和安装3. 实验操作步骤3.1 设置实验条件和操作参数3.2 开始纳滤实验并稳定操作参数3.3 定期监测实验过程中的参数和状态3.4 根据需要对实验条件进行调整3.5 结束实验并进行必要的清洗和保养4. 数据收集与分析4.1 实验过程中数据的记录和保存4.2 数据的分析与处理4.3 结果的评估和总结4.4 对实验结果进行统计学分析4.5 利用结果优化或改进相关工艺设计5. 实验后的处理步骤5.1 清洗和保养纳滤膜设备5.2 纳滤膜设备的评估和维护5.3 结果的总结和报告撰写5.4 分享和讨论实验结果5.5 推广和应用实验成果总结：本文档详细介绍了纳滤膜中试操作的步骤和注意事项。
通过实验前的准备、纳滤膜的选型和准备、实验操作步骤的介绍，以及数据的收集与分析，最终可以得到有用的实验结果。
实验后的处理步骤包括设备清洗和保养、结果总结和报告撰写等。
通过科学的操作和细致的实验过程管理，可以为纳滤膜工艺开发和大规模生产提供重要的参考。
纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析
纳滤膜分离浓缩实验设备浓缩过程分析众所周知，在整个膜分离过程中，物质一定不会发生相变(注：个别膜过程除外)，在所有分离物质当中，抗生素浓缩分离效果是最好的，不仅如此操作简单，可在常温下避免热破坏，使得膜分离技术在化工、电子、冶金、纺织、轻工、石油和医药等领域得到广泛的应用，发挥着节能、环保和清洁等作用，在国民经济中占有重要的战略地位。
纳滤膜分离浓缩实验设备纳滤膜及其相关过程的出现大大地促进了膜技术在液体分离领域的应用。
早期的具有纳滤性质的膜名称并不统一，70年代以色列公司将介于反渗透与超滤之间的膜分离称为“杂化过滤”。
美国Film-Tech公司根据相应膜的截留分子量膜孔径尺寸大约为一至几个纳米的特征，把这种膜技术称之为纳滤。
纳滤膜分离浓缩实验设备如今在世界上各大膜公司大多已涉足纳滤膜的生产，但是取名各不相同。
根据膜所表现的性质，被称作疏松型RO、部分低压反渗透、超渗透(u1tro-osmosis)以及荷电RO/UF的都应归类于纳滤范畴。
纳滤膜分离浓缩实验设备纳滤膜在抗生素提取中的应用十分广泛，纳滤分离过程无任何化学反应，抗生素浓缩和纯化工艺技术无需加热，无相转变，不破坏生物活性，适用于相对分子质量1000以下的物质。
抗生素浓缩绝大部分药物的相对分子质量都在这个范围内，且纳滤技术十分节能，环境友好，因而越来越多的被用到制药工业的各种分离、精制和浓缩过程中。
抗生素的相对分子质量大都在300-1200范围内。
其生产过程为先将发酵液澄清、用选择性溶剂萃取，再通过减压蒸馏得到。
纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化工艺：(1)用NF膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液，除去水和无机盐，然后再萃取。
这样可以大幅度地提高设备的生产能力，并大大减少萃取剂的用量。
(2)用溶剂萃取抗生素后，用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液，透过的萃取剂可循环使用。
NF膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。
纳滤膜中试操作说明
纳滤膜中试设备操作说明书上海朗极化工科技有限公司2010-07-28Zhangjiang Hi-teach Park,Pudong area,Shanghai 201203 P.R .China上海浦东张江高科技园区蔡伦路399号，邮编201203目录1.卷式纳滤膜简介 (2)1.1纳滤膜简述及工作原理 (2)1.2纳滤膜的结构 (2)1.3纳滤膜的应用领域 (3)1.4纳滤膜用于产品浓缩纯化的优势 (3)2. 小型实验室纳滤膜设备的特点 (4)3. 设备技术参数 (5)4. 设备操作规程 (6)4.1设备启动前的准备工作 (6)4.2设备的启动、运行及停止 (6)4.3设备放空 (7)4.4设备的清洗 (7)4.5设备的关闭 (9)5. 设备自动控制 (10)5.1 电流过流保护 (10)6. 电气操作规程 (11)7. 操作、清洗及维护注意事项 (12)7.1 操作 (12)7.2 维护 (12)7.3 膜元件的清洗 (14)7.4 膜元件的保存 (17)8. 一般故障检查与排除 (18)8.1 机械常见故障解决办法 (18)8.2 电气系统常见故障解决办法 (19)9. 安全注意事项 (20)9.1 概述 (20)9.2 特别安全注意事项 (20)Zhangjiang Hi-teach Park,Pudong area,Shanghai 201203 P.R .China上海浦东张江高科技园区蔡伦路399号，邮编2012031.卷式纳滤膜简介1.1纳滤膜简述及工作原理纳滤是在压差推动力作用下，盐及小分子物质透过纳滤膜，而截留大分子物质的一种液液分离方法，又称选择性反渗透。
纳滤膜最小截留分子量为150－1000MWCO，介于超滤和反渗透之间，可应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。
纳滤膜过滤多采用错流的过滤方式。
错流方式避免了在死端过滤过程中产生的堵塞现象：料液流经膜的表面，在压力的作用下液体及小分子物质透过滤膜，而胶体和大分子物质等则被截留；料液具有足够的流速可将被膜截留的物质从膜表面剥离，连续不断的剥离降低了膜的污染，因而可在较长的时间内维持较高的膜渗透通量。
纳滤膜中试操作说明(二)2024
纳滤膜中试操作说明（二）引言概述纳滤膜是一种重要的分离技术，在化工、生物工程、环境保护等领域有广泛应用。
为了确保纳滤膜中试操作的顺利进行，本文将从操作准备、实验参数设置、操作步骤、操作注意事项和实验结果分析等方面进行详细阐述，以供参考。
一、操作准备1. 准备所需材料和设备。
2. 检查纳滤膜的状态并进行必要的清洗和消毒。
3. 设计并准备实验方案，确保实验目的明确。
二、实验参数设置1. 确定适当的操作条件，如压力、温度和pH值。
2. 确定纳滤膜孔径，并选择合适的纳滤膜材料。
3. 根据实验所需的产量和纯度要求，确定处理液的流量和浓度。
三、操作步骤1. 进行预处理，如去除悬浮物、调整pH值等。
2. 进行纳滤膜的装置与连接。
3. 开始实验前进行系统的冲洗和调试。
4. 启动纳滤膜操作，监控关键参数的变化。
5. 实验结束后进行恢复和清洗。
四、操作注意事项1. 严格按照实验方案进行操作。
2. 注意保持纳滤膜的稳定运行，避免压力过高或温度过高。
3. 定期检查和更换纳滤膜以确保其有效性。
4. 避免纳滤膜受到机械损伤或化学腐蚀。
5. 注意安全操作，避免纳滤膜污染或泄漏。
五、实验结果分析1. 对实验数据进行整理和统计，计算物质的截留率和通量。
2. 分析实验结果的可行性和效果。
3. 根据实验结果对操作参数进行调整和优化。
4. 总结实验中遇到的问题及解决方案。
5. 提出进一步研究的建议和方向。
总结本文对纳滤膜中试操作进行了详细的说明，从操作准备、实验参数设置、操作步骤、操作注意事项和实验结果分析等方面进行了概述。
通过本文的指导，希望能够帮助读者正确和顺利地开展纳滤膜中试操作，获得满意的实验结果。
第一章纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展
第一章纳滤去除饮用水中新兴污染物的研究进展）摘要：随着科学技术的发展，越来越丰富的工业产品进入人们的生活，伴随其生产和使用，产生了许多新兴污染物，它们对人体和环境危害较大。
本文首先概述了新兴污染物对饮用水水源的污染，简述了纳滤膜工艺。
随后总结了纳滤对持久性有机污染物、药品、个人护理品的研究现状；纳滤对新兴污染物的去除主要是截留筛分和电荷作用，去除效率与污染物的分子量和纳滤膜电荷效应有关，改变操作压力、溶液pH值、离子强度、污染物初始浓度、共存的腐殖酸和蛋白质等影响新兴污染物的去除率。
结合现有的研究情况，对未来纳滤工艺在饮用水中的研究热点做出了展望。
1.1新兴污染物随着我国经济的不断发展，工业、农业技术的快速发展，科技在给人们带来方便的同时也产生了许多环境污染问题。
近些年许多学者开始聚焦研究水环境中的新兴污染物，新兴污染物的种类很多，常见的有持久性有机污染物（POPs）、内分泌干扰素（EDCs）、个人护理品和药品（PPCPs）等，它们是工农业产品的“副产物”，具有分布广泛，难降解，持久性强，易生物富集等特点。
新兴污染物对水环境污染主要源于人类生活污水排放、工业废水排放、农业废物径流等。
随着人们生活条件的不断提高，对PPCPs的使用也越来越广泛，根据中科院的报道，我国抗生素每年使用量约为16.2 万吨；防晒剂、洗发水以及沐浴露等生活用品也随着生活污水排入城市污水处理厂，而污水处理厂的处理工艺对PPCPs去除率较低，因此每年有大量的PPCPs进入水环境。
POPs和EDCs的使用量可能比PPCPs更大，尤其是农业畜牧业，它们通过污水排放，经降雨，地表径流、雨水冲刷等方式进入水环境当中，随水环境迁移，最终影响到地表水、地下水等水源地。
近些年，有调查显示供水水源受到不同程度的新兴污染物污染[[1]]~[[2]]，传统的水处理工艺主要为混凝、沉淀、过滤、消毒工艺，其对新兴污染物的处理效果一般，需要在后段新增深度处理工艺，主要为臭氧活性炭和膜工艺。
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。
纳滤膜中试操作说明
纳滤膜中试操作说明纳滤膜中试操作说明1、引言本操作说明为纳滤膜中试操作提供详细步骤和注意事项，以确保操作的准确性和安全性。
2、实验目的明确纳滤膜中试的目的和预期结果，如：- 评估纳滤膜的过滤效率- 测试纳滤膜在预设条件下的可行性3、实验器材和试剂列出所需的所有器材和试剂，包括但不限于：- 纳滤膜- 过滤装置- 循环水系统- 样品液体- pH调节剂- 高压泵等设备4、实验步骤详细描述纳滤膜中试的步骤，包括以下内容：4.1 准备工作- 安装过滤装置并确保正确连接- 设置循环水系统并调节流量- 准备样品液体并调整pH值- 根据实验要求选择合适的纳滤膜4.2 纳滤膜装配- 将纳滤膜正确安装到过滤装置中- 确保纳滤膜与装置的连接紧密，并无泄漏现象4.3 实验操作- 打开循环水系统，调节流量至所需数值- 打开高压泵，启动纳滤过程- 定期记录下压力、流量等实验参数- 监测样品液体的pH值变化4.4 结束操作- 停止纳滤过程，关闭高压泵- 关闭循环水系统- 卸下纳滤膜，清洗和储存5、安全注意事项列出纳滤膜中试操作过程中需要注意的安全事项，包括但不限于：- 确保操作人员佩戴适当的个人防护装备，如手套和安全眼镜- 遵循实验室安全操作规范，防止操作过程中发生意外事故- 遵循化学品和设备的安全使用指南- 注意工作区域的通风情况，防止有害气体聚集6、附件提供相关附件的清单和说明，如：- 图纸或图片展示纳滤装置的结构和安装方式- 数据记录表格示例- 样品液体的化学分析报告等7、法律名词及注释说明本文档涉及的法律名词并提供相应的注释，以便读者理解和遵守相关法律法规。
- 法律名词1：X注释：X是指X。
- 法律名词2：X注释：X是指X。
8、结束语。
纳滤处理苦咸水的实验研究
纳滤处理苦咸水的实验研究纳滤处理苦咸水的实验研究引言：水是生命之源，然而在我们的世界上，却有很多地方的水质存在着问题。
尤其是一些干旱地区或者海洋边缘地区，水资源的短缺和盐分的积累成为了一个严重的问题。
因此，寻找一种有效的方法来处理苦咸水，提供可持续的水资源，对于解决人类用水问题有着重要的意义。
方法：本实验研究采用纳滤技术处理苦咸水，以探究其在去除盐分方面的效果。
首先，我们准备了一批苦咸水样品并将其分为不同的实验组。
然后，使用纳滤膜进行实验处理。
每组实验进行一定周期后，我们将收集的样品送入实验室进行测试和分析。
结果：通过一系列实验的比较，我们发现纳滤技术在去除苦咸水中的盐分方面表现出色。
其膜过滤的孔径能够有效地阻挡盐分的通过，同时允许水分和其他溶质通过。
在实验操作中，我们还发现纳滤膜能够保持较好的稳定性，在连续操作中没有出现明显的疲劳和堵塞现象。
讨论：纳滤技术的优势在于其高效、低能耗的特点。
相比传统的膜分离技术，纳滤技术具有更好的处理效果和更高的水通量。
这是因为纳滤膜的孔径相对较大，能够通过溶质颗粒和水分子，从而实现更高的分离效果。
另外，纳滤膜通透性较好，使得水分通量更大，降低了处理过程中的能耗。
然而，纳滤技术也存在一些问题和挑战。
首先，纳滤膜的选择很关键，不同材料的纳滤膜对水质的处理效果有着较大的差异。
其次，纳滤技术对于大规模应用来说成本较高，在实际应用中需考虑成本和可行性。
结论：综合以上实验研究和分析，我们可以得出结论，纳滤技术是一种有效处理苦咸水的方法。
它能够高效地去除水中的盐分，并具有较高的水通量和低能耗的特点。
然而，在实际应用中还需要进一步的研究和改进，以提高成本效益和可行性。
相信通过持续的研究和探索，纳滤技术将成为未来解决水资源短缺和盐碱地治理的重要手段综合以上实验研究和分析结果，我们发现纳滤技术在去除苦咸水中的盐分方面表现出色。
其高效、低能耗的特点使其成为一种非常有效的处理方法。
纳滤膜的孔径能够有效地阻挡盐分的通过，同时允许水分和其他溶质通过，保持较好的稳定性，没有出现明显的疲劳和堵塞现象。
纳滤中试实验
纳滤中试实验一、实验目的1、了解纳滤的原理及中试实验装置构造2、掌握盐分浓度的测定方法3、掌握测定化学需氧量的原理和技术二、实验原理膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，图1简单示意了四种不同的膜分离过程（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）：图1不同的膜分离过程图2膜分离操作基本工艺流程膜分离技术是指利用选择性透过膜作为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯目的的一种高效的分离方法。
纳滤膜一般都为荷电膜，对于各种溶质的分离机理可以分为膜的溶解和扩散作用，膜的筛分效应，膜的道南效应，以及膜的筛分和道南综合效应等。
对于非极性溶质通过纳滤膜时的截留率以及分子量相差较大的溶质分离主要取决于筛分效应（Sieving effect）或尺寸效应（Size effect）。
膜分离的基本工艺原理如图2所示：在过滤过程中料液通过泵的加压，以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不能透过膜而流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口。
实验中所用的纳滤膜是一种截留分子量为250的复合膜，实验过程中，料液中的有机物（平均分子量为1000）被纳滤膜截留不能透过膜而流回料罐中，小于膜截留分子量的盐分（氯化钠）透过膜形成透析液，从而实现盐分和有机物的分离。
用化学需氧量的值来间接表示有机物的浓度：在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流一定时间，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据消耗重铬酸钾标准溶液的量计算水样化学需氧量的值。
纳滤膜深度处理饮用水的中试研究
纳滤膜深度处理饮用水的中试研究
支天一;王磊;张岩;蒋林时;张洪林
【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》
【年(卷),期】2009(029)002
【摘要】采用臭氧-生物活性炭(BAC)-纳滤(NF)流程去除饮用水中污染物.实验结果表明,纳滤膜既能够控制无机污染物在规定的范围内,又能够保证一些对人体有益的离子不被完全截留;且能够有效去除原水中的总有机碳(TOC)、可同化有机碳(AOC)、耗氧量(COD)、色度,浊度及细菌等杂质,确保饮用水的安全性和生物稳定性.
【总页数】4页(P24-27)
【作者】支天一;王磊;张岩;蒋林时;张洪林
【作者单位】辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺,113001;北京罗地亚东方化工有限公司,北京,101101;辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺,113001;辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺,113001
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.25
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1.活性炭结合超滤及纳滤工艺深度处理饮用水的中试研究 [J], 杨忠盛;芦敏;袁东星;翁自保;陈世保
2.纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用现状 [J], 张平允;殷一辰;周文琪;王铮;张东;舒诗湖
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纳滤浓缩稀土母液沉淀上清液的实验研究
纳滤浓缩稀土母液沉淀上清液的实验研究罗智江;李丹;沈存花;余夏静;游亚杰;钟常明【摘要】The supernatant of rare earth mother solution obtained from the leaching of a rare earth company in Ganzhou is treated by the supernatant after NH4HCO3removal of impurity.The concentration efficiency of rare earth ions in the raw liquid by nanofiltration and the separation and recovery of NH3-N are mainly studied, so as to provide reference for industrial application.The experimental results showed that when the concentration of rare earth ions in the raw liquor was 142.9 mg/L and the concentration of ammonia nitrogen was 346.1 mg/L, the retention rate of rare earth ions in the concentrated liquid side reached 95 % when the operation pressure was 0.8 MPa, the influent pH was 6.49, and the running temperature was 25 degrees. The intercepting rate of impurity ions, such as Ca2+, Mg2+, Mn2+and Zn2+, can reach 75 %~90 %. The ammonia nitrogen through the liquid side is about 60 % of the original concentration. When the supernatant of the rare earth mother solution of 6.0 L is concentrated to 0.6 L, the concentration of RE3+is increased to 1 242.0 mg/L, and the concentration is nearly 8.69 times.%以赣州某稀土公司浸矿所得稀土母液经NH4HCO3除杂沉淀后的上清液为处理对象,主要研究纳滤技术对原液中稀土离子的浓缩效率,以及对NH3-N分离回收情况,以期能够为工业化分离应用提供借鉴.实验表明,当原液中稀土离子浓度为142.9 mg/L,氨氮浓度为346.1 mg/L时,在操作压力为0.8 MPa,进水pH值为6.49,运行温度为25℃的条件下,浓缩液侧稀土离子截留率达到95 %以上, Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+等杂质离子截留率能够达到75 %~90 %,透过液侧氨氮浓度为原浓度的60 %左右,有一定的浓缩效果;6.0 L的稀土母液沉淀上清液浓缩至0.6 L时,RE3+浓度升高至1242.0 mg/L,浓缩了近8.69倍.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2018(009)002【总页数】6页(P109-114)【关键词】纳滤;浓缩富集;稀土离子;氨氮【作者】罗智江;李丹;沈存花;余夏静;游亚杰;钟常明【作者单位】江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000;江西理工大学资源与环境工程学院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TQ028.3;X703赣州素有“稀土王国”之称[1-2]，稀土矿中的稀土元素大部分以阳离子形式存在，并以某些黏土类矿物为载体黏附其上[3].稀土矿开采过程之一的原地浸矿工艺在溶解、富集稀土离子的同时，经采集得到的稀土母液中包含了大量的杂质离子（如Ca2+、Mg2+等）和铵根离子[4-5]，经除杂沉淀之后的浸出液上清液仍含有Ca2+、Mg2+等杂质离子、少量的稀土离子和大量的铵根离子；若直接利用此溶液浸取稀土矿，不但会造成矿物产品质量降低、增加稀土提纯难度，更是会造成资源浪费和环境破坏.因此需对该上清液进一步处理，在有效提高稀土离子和氨资源利用率的同时，减少对环境的危害.膜分离技术[6-7]，是指不同粒径大小的分子通过半透膜而达到分子水平上选择性分离的目的，包括超滤[8]、纳滤[9-10]、反渗透[11]等.纳滤膜的孔径大小介于反渗透和超滤之间，因其易于透过小分子有机物和单价离子、能够有效截留较大分子有机物质和多价离子[12]，具有对运行环境的要求不高等优点[13]，在水的深度净化处理中得到了广泛应用.以赣州某稀土公司浸矿所得稀土母液经NH4HCO3除杂沉淀后的上清液为处理对象，研究操作压力、进水pH、运行温度和运行时间对纳滤膜浓缩溶液中稀土离子和分离杂质离子的影响，并通过浓缩过程的实验研究，为纳滤技术处理该类水体提供借鉴.1 实验材料与方法1.1 实验用料液实验用料液取自江西赣州某稀土公司原地浸矿后采集得到的稀土母液经NH4HCO3除杂沉淀后的上清液，该料液原始pH值为6.49，氨氮浓度为346.1 mg/L，浊度为0～3 NTU，料液中其他主要元素含量见表1所列.表1 稀土母液沉淀上清液中元素含量Table 1 Element content of clear liquid on rare earth deposits元素 Mg2+ Al3+ Ca2+Mn2+Fe3+Zn2+RE3+（整个稀土族三价离子）含量 /（mg·L-1） 182.9 ＜0.05 207.0 3.41 ＜0.05 3.03 142.91.2 实验材料实验采用安得膜分离技术工程（北京）有限公司生产的卷式聚酰胺复合纳滤膜，其相关参数见表2.表2 纳滤膜组件相关参数Table 2 The parameters of nanofiltrationmembrane中心管内径/mm NF-1812聚酰胺 0.37 31.5 0.5 298 44.5 17膜型号材质有效膜面积/m2产水量/（L·h-1）使用压力/MPa长度/mm外径/mm 1.3 实验装置实验使用华东理工大学膜科学与工程开发中心研发的膜分离设备（SPPM-18S）.在进行压力、进水pH、运行温度和运行时间实验时，闸阀10关闭，闸阀11打开，原液槽中溶液经增压泵后通过纳滤膜组件得到的透过液和浓缩液又将回流至槽内，维持整个反应系统的体积、温度恒定不变；在进行纳滤浓缩过程实验时，闸阀10打开，闸阀11闭合.实验设备流程示意见图1．图1 实验装置示意Fig.1 The experimental membrane system1-原液槽；2、7-压力表；3、6、10、11-闸阀；4-增压泵；5-减震器；8-膜组件；9-换热器；13-渗透液槽.1.4 分析方法与测定在一定的操作压力、pH、温度等条件下，系统运行一段时间后，取样测定稀土离子、杂质离子和氨氮浓度，研究各因素与纳滤膜分离性能之间的关系.实验中RE3+浓度的测定采用EDTA滴定法，氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法，Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+采用火焰原子吸收分光光度法.各离子的截留率计算公式如下：式（1）中：R为各离子截留率；Cp为透过液中稀土离子的浓度，mg/L；Ci原液中稀土离子的浓度，mg/L.膜通量是指单位时间内透过单位膜面积的流量[14]，其计算公式为：式（2）中：J为膜通量， L/（m2·h）；V 为一定运行时间内透过液体积，L；S为膜有效面积，m2；T 为运行时间，h.2 结果与讨论2.1 压力对纳滤分离效果的影响在初始RE3+浓度为142.9 mg/L，氨氮浓度为346.1 mg/L，进水pH值为6.49，温度25℃的条件下，通过计算稀土离子、杂质离子和铵根离子的截留率，及膜通量随压力的变化关系，考察压力对纳滤分离效果的影响，结果如图2所示.图2 压力与纳滤分离效果的关系Fig.2 Relationship between operating pressure and nanofiltration separation由图2分析得出，当实验操作压力从0.2 MPa逐渐增大到1.0 MPa时，膜通量亦不断增大.由不可逆过程热力学理论可知[15]，膜通量与操作压力之间呈正相关，即在一定的压力范围内，纳滤膜通量随操作压力增大而增大[16].图2中膜通量曲线一直上升，即说明最大实验压力（1.0 MPa）仍在该范围内，并未超过承受限度. 当操作压力在0.2～0.8 MPa内，稀土离子RE3+及杂质离子（指Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+，由于原液中的 Al3+和Fe3+浓度均较小且低于检出下限，将不再作为讨论因素，下同）的截留率缓慢增大，其中Ca2+、Mn2+和Zn2+的增幅变化更为明显；继续增加压力，纳滤膜截留率略微下降.在压力为 0.8 MPa 时，透过液中 RE3+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+各离子浓度分别达到最大值，为7.299 mg/L、43.69 mg/L、15.68 mg/L、0.5 mg/L、0.53 mg/L，其对应的截留率分别为97.89%、78.89%、91.43%、85.34%、82.51%.当压力介于0.2～0.6 MPa时，氨氮的截留率基本保持不变（45.83%±0.8%），当压力超过0.6 MPa后，截留率出现较大幅度的下降；这主要是由于操作压力增加，膜通量随之增加，原料液中溶质离子不断被截留，进而在膜与溶液相邻界面浓度不断增大，在高浓度梯度作用下，一方面会使得浓差极化现象加剧，一方面又造成膜的孔径堵塞[17]，导致铵根离子反向扩散，从而其截留率大幅度下降.综合膜通量和各离子截留的情况，并结合耗能和经济成本分析，后续实验选择操作压力为0.8 MPa.2.2 pH值对纳滤分离效果的影响由于纳滤膜本身带有负电荷，溶液pH值可以改变纳滤膜的结构从而直接影响其对各类离子和氨氮的分离效果，也可以通过与金属离子形成沉淀物的方式间接影响分离效果，因而pH因素对于研究讨论纳滤分离比较重要.在初始RE3+浓度为142.9 mg/L，初始氨氮浓度为346.1 mg/L，操作压力为0.8 MPa，温度25℃的条件下，不同pH值对纳滤膜分离效果的影响如图3所示.图3 pH与纳滤分离效果的关系Fig.3 Relationship between pH and nanofiltration separation图3中膜通量的大小在溶液呈酸性及中性条件下表现出一定的起伏，但整体变化不大；当溶液pH值大于7，呈现碱性环境的时候，膜通量急剧减小，由表3可知，这是由于溶液中OH-的增多，溶液中金属离子与配位体（OH-）均能形成稳定的络合物[18]，并通过积聚作用沉淀下来，最终导致纳滤膜孔道的堵塞.由此可见，碱性的环境不利于纳滤膜在含金属离子料液中良好的发挥其分离性能.稀土离子RE3+及杂质离子的截留率随溶液碱度提高而略有提高，这是因为形成络合物后，离子的半径增大，提高了纳滤膜的筛分和分离能力[19]；而离子截留率的提高会加重浓差极化，进一步导致膜通量的下降.表3 相关金属配合物的配位性能（温度T=25℃，离子强度I=0）Table 3 Coordination properties of related metal complex配位体金属离子配位体数n lgβn（βn：累积稳定常数）OHCa2+ 1 1.3 Mg2+ 1 2.58 Mn2+ 1,3 3.9,8.3 Zn2+ 1,2,3,4 4.40,11.30,14.14,17.66从图3也可得出，pH值为2.5～7.5时，铵根离子的截留率在先降低后升高，这是因为在酸性溶液中H+浓度越高，与NH4+之间的竞争越激烈，H+更易透过纳滤膜，而使铵根离子被截留下来；随着料液pH趋于中性，料液中H+浓度降低，竞争趋于平缓，铵根离子截留率也逐渐降低；pH值超过7后，由于金属离子形成的络合物堵塞了膜孔，氨氮难以穿透膜，使得截留率出现升高现象.根据以上实验结果，选择料液进水pH值范围为6～7，由于原液pH值为6.49，因此后续实验无需调节溶液酸碱度，可将其pH值直接作为进水pH值.2.3 温度对纳滤分离效果的影响在初始RE3+浓度为142.9 mg/L，氨氮浓度为346.1 mg/L，操作压力为0.8 MPa，进水pH值为6.49时，通过计算稀土离子、杂质离子和铵根离子的截留率及膜通量随温度的变化关系，考察温度对纳滤膜分离效果的影响，结果见图4.图4 温度与纳滤分离效果的关系Fig.4 Relationship between temperature and nanofiltration separation由图4可知，随着运行温度的不断上升（10～40℃），纳滤膜的膜通量基本呈线性增加，从32.32 L/（m2·h）增至 52.54 L/（m2·h）；实验温度在 10～25 ℃时，稀土离子RE3+及杂质离子的截留率基本保持不变，而当温度从30℃升高至45℃过程中，其截留率出现明显下降趋势；在运行温度不超过30℃时，氨氮的纳滤分离效果比较稳定，基本保持在38%，超过此温度，氨氮则更易透过纳滤膜，截留效率变差.分析其原因，首先由表4看出水的黏度随温度上升而下降，而黏度越小，离子间的运动越剧烈，阻碍各离子穿透膜进入透过液中的力度越小，离子被截留量越低；其次，溶液中金属离子的水合离子半径将随温度升高而变小，更易透过膜，同样使得截留率降低[20-21]；再从膜的自身性质分析，温度升高，膜孔容易变得稀疏[22]，使纳滤膜通量增大.另外，原料液的pH值为6.49，此pH下氨氮基本是以NH4+形式存在的，NH4+在较高温度下其溶解度降低，间接造成截留率降低.故综合考虑膜性能和纳滤分离特性，后续实验选用较适宜的运行温度为25℃.表4 水的黏度Table 4 Viscosity of water温度/℃ 10 15 20 25水黏度 /（mPa·s） 1.307 7 1.140 4 1.005 0 0.893 7温度/℃ 30 35 40 45水黏度/（mPa·s） 0.800 7 0.722 5 0.656 0 0.598 82.4 运行时间对纳滤分离效果的影响在初始RE3+浓度为142.9 mg/L，氨氮浓度为346.1 mg/L，操作压力为0.8 MPa，进水pH值6.49，温度25℃的条件下，通过稀土离子、杂质离子和铵根离子的截留率及膜通量随运行时间的变化关系，考察时间对纳滤分离效果的影响，结果如图5所示.图5 运行时间与纳滤分离效果的关系Fig.5 Relationship between operating time and nanofiltration separation由图5可以看出，膜通量随运行时间的延长不断下降，稀土离子RE3+和杂质离子的截留率在运行前期（60 min内）有下降趋势，这是各离子截留浓度的加大使固液界面上形成较大的浓度梯度，出现了浓差极化现象，溶质离子向溶液侧扩散，溶剂通量下降，从而膜通量和离子截留率的下降.在运行后期（60～120 min）内，溶质离子不断在膜表面积累沉淀，形成凝胶层，造成膜孔的堵塞[23]，因而离子截留率开始回升，膜通量则继续下降并逐渐趋于稳定.氨氮的截留率随时间延长开始上升，但相比压力、进水pH及温度等因素其变化幅度较小，主要因为在运行初期，纳滤膜孔虽有一定程度的堵塞，但分离性能比较稳定，因此截留率上升不大.运行时间越长，耗材及成本越低，膜污染也会加重，因此时间的选择需要依据具体运行效果而定，这里不作统一定论.2.5 浓缩过程研究从上述实验结果表明，纳滤膜在分离稀土离子等多价离子有着良好的效果，对稀土离子保持着较高的截留率，这给纳滤技术应用于稀土母液沉淀上清液的浓缩富集应用提供了可能[22].在现实应用中，为了更大程度的浓缩料液、富集稀土离子，通过研究稀土离子截留率和膜通量随透过液体积VT的变化规律，这对纳滤技术应用于稀土母液沉淀上清液的工业浓缩应用更具有现实意义.实验在操作压力为0.8 MPa，pH=6.49，温度为25℃，原始料液体积为6.0 L的条件下，研究稀土离子截留率和膜通量与透过液体积VT的变化关系，实验结果如图6所示.图6 截留率和膜通量随透过液体积的变化关系Fig.6 Relationship betweenthe membrane flux and the rejection with the volume of the permeable fluid图6结果表明，透过液体积VT由0.6 L增加至5.4 L的过程中，纳滤膜对稀土离子的截留率稳定维持在96%以上，对铵根离子的截留率也维持在36%～40%之间，表明VT对稀土离子的截留率无显著影响，但膜通量随着浓缩的进行出现了显著的下降.当VT从 0.6 L 增加到 3.0 L 时，膜通量由 35.8 L/（m2·h）下降到 25.5 L/（m2·h）；当 VT大于 3.0 L 以后，膜通量平缓下降并逐渐稳定.而从表5可以看出，总体积6.0 L的稀土母液沉淀上清液经过逐渐浓缩分离，在浓缩液体积为0.6L时，离子浓度升高至1 242.0 mg/L，浓缩了近8.69倍.可见，在整个浓缩过程中，纳滤既能维持稀土离子的高效截留，也能满足浓缩富集稀土离子的要求，即通过纳滤浓缩富集稀土母液沉淀上清液是可行的.表5 浓缩液侧稀土离子浓缩倍数N随透过液体积VT变化Table 5 Concentration multiplier of rare earth ion concentration N on the side of concentration solution ischanged by the volume VT of the permeable liquidVT/L 0.6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 CR/（mg·L-1） 157.2 176.3 201.1 234.1 279.3 346.2 449.0 671.0 1 242.0 N 1.10 1.23 1.41 1.64 1.95 2.42 3.14 4.70 8.693 结论1）纳滤膜对稀土离子和一些杂质离子的浓缩性能以及对氨氮的分离特性均表现出良好的效果.保持初始RE3+浓度为142.9 mg/L，氨氮浓度为346.1 mg/L不变，在操作压力为0.8 MPa，进水pH值为6.49，运行温度为25℃的较优运行条件下，纳滤膜通量相对较高；浓缩液侧的稀土离子截留率能够达到95%以上，Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+的截留率分别达到 75%、88%、81%、76%；纳滤膜对氨氮的截留并不显著，其在滤过液侧的浓度相对较高.2）在纳滤膜的浓缩过程研究中发现，纳滤膜对稀土离子的截留率稳定维持在96%以上，表明VT对稀土离子的截留率无显著影响，但膜通量随着浓缩的进行出现了显著的下降.另外，6.0 L的稀土母液沉淀上清液浓缩至0.6 L时，RE3+浓度升高至1 242.0 mg/L，浓缩近8.69倍.参考文献：[1] 池汝安,田君,罗仙平,等.风化壳淋积型稀土矿的基础研究[J].有色金属科学与工程,2012,3(4):1-13.[2] 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中试卷式纳滤膜实验指导书(NaCl葡萄糖溶液)
生物工程课程设计与生产实习中试卷式纳滤膜实验指导书生命科学与工程学院2013年6月纳滤膜对NaCl/葡萄糖溶液分离性能的研究一、实验目的1. 熟悉纳滤系统的结构及基本操作；2. 了解中试卷式纳滤膜分离器的原理； 4. 熟悉浓差极化、截留率、膜通量等概念。
二、基本原理纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的压力驱动膜分离技术，其典型孔径约为1 nm 。
与反渗透膜相似，纳滤膜能有效截留多价盐和小分子有机物。
在工业生产中，原料液的组成很复杂，常常含有有机物和无机盐。
因此，对原料液中小分子有机物和电解质盐实施有效的分离越发重要。
有机小分子（糖，氨基酸，染料，PEG 等等）和盐混合溶液纳滤膜分离研究还不够充分，其中糖类与电解质盐混合溶液的纳滤分离国内外报道较多，主要集中在葡萄糖与NaCl 混合溶液的研究，其它糖类和盐类混合情况研究较少。
因而需扩大有机小分子和电解质盐种类的选择及不同条件分类实验，用以完善对有机小分子及电解质盐混合溶液的研究。
本实验选用卷式纳滤膜DK1812，对NaCl 和葡萄糖混合溶液分别进行实验，系统地研究溶质浓度，操作压力和不同料液对膜通量及各溶质截留率的影响。
纳滤膜截留率和通量的测定：膜分离性能通常由截留率和透过通量来表征。
在纳滤截留实验中，通过原料液和透过液浓度可计算出膜的表观截留率R obs 。
R obs 的定义如下： %100)1(%100⨯-=⨯-=bp bpb obs C C C C C R式中，C p 表示透过液溶质的质量浓度；C b 表示原料液溶质的质量浓度。
纳滤截留实验中测定透过液的体积，就可以得到纯水透过通量或溶液透过通量： AtVJ =式中，J 表示膜的透过通量，L·m -2·h -1；V 表示透过液的体积，L ；A 表示膜的有效面积，m -2；t 表示操作时间，h -1。
膜污染，是指被处理液体中的微粒、有机物、微生物等大分子溶质在膜表面或膜孔内吸附沉积，使膜孔变小或堵塞，导致透水量下降的现象。
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纳滤中试实验
一、实验目的
1、了解纳滤的原理及中试实验装置构造
2、掌握盐分浓度的测定方法
3、掌握测定化学需氧量的原理和技术
二、实验原理
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。
工艺中各种膜的分离与截留性能以膜的孔径和截留分子量来加以区别，图1简单示意了四种不同的膜分离过程（箭头反射表示该物质无法透过膜而被截留）：
图1不同的膜分离过程图2膜分离操作基本工艺流程
膜分离技术是指利用选择性透过膜作为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯目的的一种高效的分离方法。
纳滤膜一般都为荷电膜，对于各种溶质的分离机理可以分为膜的溶解和扩散作用，膜的筛分效应，膜的道南效应，以及膜的筛分和道南综合效应等。
对于非极性溶质通过纳滤膜时的截留率以及分子量相差较大的溶质分离主要取决于筛分效应（Sieving effect）或尺寸效应（Size effect）。
膜分离的基本工艺原理如图2所示：在过滤过程中料液通过泵的加压，以一定流速沿着滤膜的表面流过，大于膜截留分子量的物质分子不能透过膜而流回料罐，小于膜截留分子量的物质或分子透过膜，形成透析液。
故膜系统都有两个出口，一是回流液（浓缩液）出口，另一是透析液出口。
实验中所用的纳滤膜是一种截留分子量为250的复合膜，实验过程中，料液中的有机物（平
均分子量为1000）被纳滤膜截留不能透过膜而流回料罐中，小于膜截留分子量的盐分（氯化钠）
透过膜形成透析液，从而实现盐分和有机物的分离。
用化学需氧量的值来间接表示有机物的浓度：在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流一定时间，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根
据消耗重铬酸钾标准溶液的量计算水样化学需氧量的值。
水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的
量有一定关系。
当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，用电导率值来测定透
析液中离子的总浓度或含盐量。
三、实验仪器设备及试剂
仪器设备只要有：
2540膜系统（如图3）、
Multi340i手提式多参数测试仪（德国WTW公司）、
250mL全玻璃回流装置、加热装置(电炉)、
50mL酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。
实验试剂主要有：
聚乙二醇1000、氯化钠、
重铬酸钾标准溶液(c1/6K
Cr2O7=0.2500mol/L) 、
2
试亚铁灵指示液、
硫酸亚铁铵标准溶液[c(NH
)2Fe(SO4)2·6H2O≈0.1mol/L]、
4
硫酸-硫酸银溶液、硫酸汞。
图3 2540膜系统
四、实验步骤
1、检查料液的输出、浓缩液的输出、透析液的输出管路，确保所有管道结合紧密而无渗漏，按工艺要求检查阀门的应开应关位置是否正确。
2、将30L水倒入料罐中，打开设备总电源，浓缩液出口调节阀全开，启动高压泵，缓慢关闭浓缩液出口调压阀，使系统达到设定的进膜压力。
3、缓慢调节调压阀使进膜压力分别为0.4MPa、0.8MPa、1.2MPa、1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa，稳定1min后，用体积法测量并记录透析液的流量Q（测三次取平均值）用以计算膜的透水通量J W，并绘制膜的透水通量J W于操作压力△P的关系曲线。
测试结束后关闭高压泵，打开料液输出阀将料液罐中剩余的水全部排出。
4、将30L含有氯化钠（2g/L）和聚乙二醇1000（2g/L）的水倒入料罐中，浓缩液出口调节阀全开，启动高压泵，缓慢关闭浓缩液出口调压阀，使系统达到设定的进膜压力2.0MPa，并开始计时。
在运行时间分别为1min、3min、5min、10min、15min时同时在浓缩液和透析液出口各取样500mL。
5、关闭高压泵，打开料液输出阀将料液罐中剩余料液全部排出。
6、用去离子水对系统进行清洗：首先需将系统内残留料液用去离子水顶出系统，然后将系统转化到清洗的阀门状态，即浓缩液和渗透液均回罐循环，启动高压泵，将压力控制设定值调到6.9bar，运行15min，关闭高压泵，打开料液输出阀将料液罐中剩余的水全部排出。
7、氯化钠浓度与电导率关系曲线的制作：分别准确称取一定量的氯化钠配成浓度为0.0g/L、0.2g/L、0.5g/L、0.8g/L、1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L、2.5g/L的溶液100mL，测其电导率值，绘制电导率与氯化钠浓度关系曲线。
8、用Multi340i手提式多参数测试仪分别测定并记录所取样品的电导率值，根据电导率与氯化钠浓度关系曲线求出所取样品的氯化钠浓度，计算盐的透过率T，绘制透析液和浓缩液中盐浓度对时间的关系曲线。
9、加入0.4g硫酸汞于回流玻璃试管中，分别取20mL不同运行时间的浓缩液作为水样，准确加入
10.00mL的重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，慢慢加入30mL硫酸-硫酸银溶液，轻轻摇动使溶液混匀，链接磨口回流冷凝管，加热回流2h（自沸腾时计时）。
10、冷却后（关电后约5min）用90mL水冲洗冷凝管壁，取下冷凝管。
11、溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
12、测定水样的同时，取20.00mL二次蒸馏水，按同样操作步骤作空白实验。
记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量。
13、计算浓缩液中各时间点的COD值，并绘制浓缩液中有机物浓度（COD值）对时间的关系曲线。
五、数据处理
（1） 纯水透过通量J W (L · m -2 · h -1)：
A t ⋅∆∆=V J W （1）
式中，△V 表示一定时间内的透过的水的体积L ； t 表示操作时间（h ）；A 表示膜面积（A=1.77m 2）。
（2） 盐的透过率T ：
f
s a l t P s a l t
,,C C T = （2）
式中，C salt, P 和C salt, f 分别表示透过液和料液中氯化钠的浓度。