《纯水制备79027.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纯水制备79027.doc（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验十五 微滤-离子交换-反渗透组合工艺制备超纯水一 实验目的1 熟悉多单元操作系统及各部分的主要功用；2 熟悉反渗透的基本原理、反渗透系统的结构及基本操作；3 了解反渗透操作的影响因素如温度、压力、流量等对脱盐效果的影响。二 反渗透实验原理反渗透是最精细的过程，因此又称“高滤”（hyperfiltration），它是利用反渗透膜选择性地只能透过溶剂而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程, 反渗透过程的操作压差一般为1.0-10.0Mpa，截留组分为（1-10）*10-10 m 小分子溶质，水处理是反渗透用的最多的场
2、合，包括水的脱盐、软化、除菌除杂等，此外其应用也扩展到化工、食品、制药、造纸工业中某些有机物和无机物的分离等。理解反渗透的操作原理必须从理解Vant Hoff的渗透压定律开始。如图（a）所示，当用半透膜（能够让溶液中一种或几种组分通过而其他组分不能通过的选择性膜）隔开纯溶剂和溶液的时候，由于溶剂的渗透压高于溶液的渗透压，纯溶剂通过膜向溶液相有一个自发的流动，这一现象叫渗透。渗透的结果时溶液侧的液柱上升，直到溶液的液柱升到一定高度并保持不变，两侧的的静压差就等于纯溶剂与溶液之间的渗透压，此时系统达到平衡，溶剂不再流入溶液中，此时称渗透平衡（图（b）。若在溶液侧施加压力，就会减少溶剂向溶液的渗透，
3、当增加的压力高于渗透压时，便可使溶液中的溶剂向纯溶剂侧流动（图（c），即溶剂将从溶质浓度高的一侧向浓度低的一侧流动，这就是反渗透的原理。溶液 溶剂溶液 溶剂溶液溶剂外压Pa. 渗透 b.渗透平衡 c.反渗透三 实验装置由于反渗透是精密的膜过滤过程，因此在进行操作之前，必须进行予处理，处理过程包括离子交换去除二价离子、活性炭吸附有机物、微滤去除颗粒悬浮物等，整套实验装置由下面两个系统组成。1. 水净化工艺流程（系统）原水罐-增压泵-A,B活性炭过滤器-C阳离子交换树脂柱-D精密预过滤器-I高压泵-反渗透膜E,F-通过V7淡水收集阀收集纯净水。2. 清洗工艺流程清洗罐-清洗泵-E,F反渗透膜组件-
4、清洗罐四 实验步骤(一) 水净化1. 开机前打开阀,V1,V2,V3,V4及V4-3(其他阀门关闭)；2. 开增压泵,原水经过A,B,C,D由V4-3排放,直到排放水符合进膜水质要求为止；3. 打开V5,V6,V8,关闭V4-3,先开增压泵,再开高压泵,经预处理过的水,经V5,高压泵到达E,F膜组件，然后分别流经渗透侧转子流量计L，渗透侧排放阀V6；浓缩侧转子流量计K，浓缩侧出口调压阀V8排放。当V6流出水质达标后,打开淡水收集阀V7,关闭V6,通过调节V8来控制进出膜系统管路的压力；4. 记录不同压力下浓缩侧和渗透侧的流量及渗透侧的电导率；5.水净化操作完毕,先停高压泵,再停增压泵,最后关闭
5、系统阀门。(二) 膜组件清洗：清洗时直接由清洗泵打入反渗透膜组件中，此时只需关闭相应的阀门即可，清洗水为反渗透处理后的水。五 注意事项1. 开机前，要认真检查管路阀门的启闭状态，保证管路畅通；2. 反渗透膜在正常运行及清洗过程中，渗透侧阀门V6、V7严禁同时关闭，以免产生背压，对反渗透膜造成永久性损坏；3. 膜的工作压力不能大于16个大气压。六思考题1 反渗透之前为什么进行予处理，各部分予处理的功用是什么？2 该装置有三个泵，请指出它们的用途。3 反渗透有两种主要操作模式，一种是料液不循环（浓缩侧排放），另一种是浓缩侧循环，试定性说明在操作压力不变的情况下，渗透侧流量、电导和整个系统温度的变化。4 膜的截留率可按下式进行计算R=Cp/Cf其中Cp、Cf分别为透过侧和原料侧的浓度。在一定范围内，浓度与电导成正比，试根据实验结果画出压力-流量-截留率的曲线。七 实验数据记录原水电导- 温度-序号膜前压力膜后压力渗透侧通量浓缩侧通量渗透侧电导85
