纳滤反渗透简介课件.ppt

1、膜分离膜分离膜分离法系指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的方法。膜过滤法的核心是膜本身，膜必须是半透膜，即能透过一种物质,而阻碍另一种物质。膜分离技术类型膜分离技术类型n 以推动力的过程分类：1、浓度差为推动力的过程：透析技术(DS)2、电场力为推动力的过程：A、电透析B、离子交换电透析3、静压力差为推动力的过程：A、微滤(MF)B、超滤(UF) C、纳滤(NF)D、反渗透(RO)4、蒸气压差为推动力的过程： A、膜蒸馏B、渗透蒸馏膜分离特性膜分离特性微滤（MF）超滤（UF）纳滤（NF）反渗透（RO）水单价盐（NaCl、KCl等）抗生素、合成药、染料二价及多价盐、二糖等蛋

2、白质、酶等大分子有机物细菌、病毒悬浮颗粒膜膜分分离离特特性性示示意意图图膜分离特点膜分离特点优点无相变，能耗低；结构紧凑，维修成本低。分离条件温和；操作方便，易于实现自动化；缺点 易发生膜污染，分离性能下降； 稳定性、耐热性、耐药性低， 使用范围有限； 单独分离功能有限，需与其它 组合使用。由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这些部件的容器构成的一个单元称为膜组件。膜组件的种类：w 管式膜组件：常用于微滤与超滤。w 中空纤维帘式膜组件：常用于微滤与超滤。w 平板膜组件：常用于微滤与超滤。w 卷式膜组件：可用于微滤、超滤、纳滤与反渗透。w 碟管式膜组件：可用于纳滤、反渗透。膜组件膜组件膜组件膜组

3、件-管式膜组件管式膜组件膜组件膜组件-中空纤维帘式膜组件中空纤维帘式膜组件膜组件膜组件-平板膜组件平板膜组件膜组件膜组件-卷式膜组件卷式膜组件膜组件膜组件-碟管式膜组件碟管式膜组件浓缩液浓缩液进料进料透过液透过液纳滤膜简介纳滤膜简介纳滤膜（NF膜）介于RO膜和UF膜之间，近十几年来发展迅速，是当前膜分离技术研究与开发的热点之一。NF膜的研究可以追溯到20世纪70年代J. E. Cadotte对N系列膜的开发。早期，有人称纳滤膜为“疏松的反渗透膜”，将介于反渗透和超滤之间的膜分离技术称为“杂化过滤”。直到20世纪80年代，才渐趋统一，称为纳滤。纳滤是由反渗透膜发展而来的。实验证明，它能使90%的

4、NaCl透过膜，而使99%蔗糖被膜截留。非对称膜平均孔径为2nm，故被命名为“纳滤膜”。纳滤膜特点纳滤膜特点两个显著特征：一个是其截留分子量介于RO和UF之间，为2002000，因而推测NF的表面分离层可能有1nm左右的微孔结构，即具有纳米级孔径；另一个是NF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（大多是复合型膜），对离子有静电相互作用。受膜与离子间Donnan效应的影响，NF膜对不同价态的离子截留能力不同。 对于阴离子，截留率为NO3-Cl-OH-SO42-CO32- 对于阳离子，截留率为H+Na+Ca2+Mg2+NF膜能截留透过UF膜的那部分相对分子质量较小的有机物，

5、而又能渗透被RO膜所截留的无机盐。操作压力比RO低（一般低于1.0MPa），通量比RO大。反渗透膜简介反渗透膜简介反渗透是利用压力差为动力的膜分离技术，分离粒径一般小于0.1nm，其分离粒子级别可达到离子级别，是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，能够去除可溶性的金属盐、有机污染物、细菌、胶体粒子、发热物质，其脱盐率大于99%，对COD、氨氮及总氮的脱除率可以达到95%以上，出水水质自稳定。反渗透膜具有明显的方向性和选择性。所谓方向性就是将膜表面置于高压盐水中进行脱盐，压力升高膜的透水量、脱盐率也增高；而将膜的支撑层置于高压盐水中，压力升高脱盐率几乎为0，

6、透水量却大大增加。由于膜具有这种方向性，应用时不能反向使用。反渗透对水中离子和有机物的分离特性不尽相同，主要有以下几点：1）有机物比无机物容易分离。2）电解质比非电解质容易分离。高电荷的电解质更容易分离，其去除率顺序一般如下：阳离子：Al3+ Fe3+ Ca2+ Na+ 阴离子：PO43- SO42-Cl- 对于非电解质，分子越大越容易去除。3）无机离子的去除率与离子水合状态中的水合物及水合离子半径有关。水合离子半径越大，越容易被除去，去除率顺序如下： Mg2+、Ca2+ Li+ Na+ K+；F- Cl- Br-NO3-反渗透膜特点反渗透膜特点反渗透膜特点反渗透膜特点4）对极性有机物的分离规

7、律：醛醇胺酸，叔胺仲胺伯胺，柠檬酸酒石酸苹果酸乳酸醋酸5）对异构体：叔 异 仲 原6）有机物的钠盐分离性能好，而苯酚和苯酚的衍生物则显示了负分离。极性或非极性、离解或非离解的有机溶质的水溶液，当它们进行膜分离时，溶质、溶剂和膜间的相互作用力，决定了膜的选择透过性，这些作用包括静电力、氢键结合力、疏水性和电子转移四种类型。7）一般溶质对膜的物理性质或传递性质影响都不大，只有酚或某些低分子量有机化合物会使醋酸纤维素在水溶液中膨胀，这些组分的存在，一般会使膜的水通量下降，有时还会下降的很多。8）硝酸盐、高氯酸盐、氰化物、硫代氰酸盐的脱除效果不如氯化物好，铵盐的脱除效果不如钠盐。9）而相对分子质量大于

8、150的大多数组分，不管是电解质还是非电解质，都能很好脱除。纳滤、反渗透设计常用术语纳滤、反渗透设计常用术语1)产水：又称渗透水，淡水，是反渗透系统的净化水。2)给水：又称供给水，供水，是进入反渗透膜系统的供给水流。3)浓水：又称盐水，是反渗透系统的浓缩废液。4)产水量：膜元件、膜组件系列或系统每小时生产淡水的能力。5)膜元件：组成反渗透膜组件的单个反渗透膜滤元。6)膜组件：含有一个或多个反渗透膜元件的压力容器。7)段：膜组件的浓水流经下一组膜组件处理、流经几次膜组件即称为几段。8)级：膜组件的产品水再经下一组膜组件处理，产品水经几次膜组件处理即称为几级。9)水通量：单位时间内透过膜元件（组件）单位膜表面积的水量。10)回收率：淡水与供水之比，以百分比表示。纳滤、反渗透设计过程中的级与段纳滤、反渗透设计过程中的级与段产水产水二级二级RO二级泵二级泵二级泵二级泵一级泵一级泵一级一级RO浓水浓水原水原水原水原水产水产水浓水浓水纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件纳滤、反渗透设计模拟软件反渗透工艺用于海水淡化的动画模拟反渗透工艺用于海水淡化的动画模拟