超濾膜分離實驗誤差分析

① 如何喝到健康水

實驗一：洋蔥不喜歡喝純凈水？

實驗內容：在現場，有一張「三個洋蔥的見證」的實驗。在3個培養瓶中，各放一個從菜市場買來的洋蔥，分別用了超市買來的純凈水、自來水和伴飲超濾水。

結果：三個星期之後，洋蔥的「個頭」差別十分明顯：放在純凈水裡的洋蔥基本上沒有「長個子」，沒有綠苗長出，底部的根須也少得可憐；在自來水養出的洋蔥，長出了一小截綠苗；而用伴飲超濾水養出來的洋蔥，「個頭」竄得很高，綠苗十分茂盛，而且高出自來水洋蔥一大截，底部的根須也充滿了整個容器。

專家釋疑：瓶裝的純凈水是飲料，並不能長期喝。因為純凈水裡面經過濾後沒有了雜質，但「營養」也就消失，只能用來「解渴」，人們在日常飲水時最科學的方式就是喝保留礦物質的水。

比如鈣，水中的溶解性鈣離子吸收性好，對中國人來說，是價廉易得而且穩定的鈣補充途徑。同時，純凈水中礦物質缺失嚴重，凈化水（過濾後自來水）兼具較少的微量有機物及較多的礦物質保留，對於對外界環境較為敏感的孕母和兒童來說，也是一種比較好的選擇。

實驗二：弱酸弱鹼水誰最健康？

實驗內容：試驗台上放置了分別裝有純凈水、礦泉水和伴飲超濾水的杯子，當試驗人員向其中滴入枚紅色的PH試劑。

結果：漸漸的三瓶水樣顏色發生變化，純凈水逐漸變黃，而礦泉水和超濾水則顯現為淡藍色，和PH比色卡進行對比，前者PH值小於7在5左右為酸性，而後兩者則顯示在9，鑒定為鹼性水。

專家釋疑：水的好壞不能單用酸鹼度的PH值來考量，而是一個多項的綜合指標，「酸鹼度」只能反應出水中有沒有礦物質。「飲用的水首先要是沒有污染的水，不含有毒有害物質的水。其次要和含有一定礦物質的水，研究表明，長期飲用礦物質含量較少的純凈水及會增加患心血管疾病的風險。」

所以，目前市場上大部分銷售的是純凈水，不少人都覺得干凈衛生，這其實是個「誤區」。因為純凈水非但不含礦物元素，而且還會帶走體內的礦物元素，隱含健康風險。

實驗三：超濾膜怎麼分離水中污物？

試驗內容：在實驗台前，有兩個水箱，一邊是發黑的臟水，一邊是經過凈水器過濾後變干凈的水在流淌。一位觀眾將一根管狀超濾膜的一端捏住，然後工作人員利用針管將混有墨汁和其他臟東西的污水注入超濾膜的另外一端。

結果：只見膜絲表面均勻地滲透出了晶瑩剔透的干凈水，而當這位市民松開捏緊的膜絲端的時候，膜絲內被截留下來的臟東西就隨之被沖走了。

專家釋疑：科學檢測發現，超濾膜一般為高分子有機膜，在超濾膜的表面布滿了無數肉眼看不見的微孔，孔徑約為0.01微米，是頭發絲的萬分之一。在水壓驅動下，水分子能透過膜壁上的微孔，而比微孔大的顆粒物會被截留下來，達到凈化水質的效果。而水中的微量元素呈離子狀態，所以和水分子一起保留了下來。

實驗四：超濾膜會有污染物累積嗎？

實驗內容：工作人員取出使用後的超濾膜，裡面暗藏「玄機」。原來，在水壓驅動下，未經過濾的污水從膜的一端進去，凈化水從另外一端出來，而被截留下來的臟東西經排污水從其他介面流了出來。這種「一進兩出」的設計是可以排污的，所以水中的污染物都不會累積在濾芯里，而可以隨著「廢水」排出。

專家釋疑：凈水器的後期維護非常重要，需要定期更換濾芯，因為凈水器截留污物的能力越強，使用越久，濾芯中積累的污染物就越多，如果不及時更換濾芯就極可能引發水質的二次污染問題，導致過濾後的水比過濾前更臟。

所以，是否具備排污能力是消費者選購凈水器的關鍵因素。超濾膜因為具有獨特設計，濾芯的使用壽命更長（有的能達到3年甚至更長），換芯成本更低，也不容易產生濾芯的二次污染。

② 影響超濾膜運行的因素有哪些

溫度對產水量的影響：

溫度對超濾膜系統的水分子的活性增強，粘滯性減小，故產水量增加。反之則產水量減少，因此即使是同一超濾膜系統在冬天和夏天的產水量的差異也是很大的，溫度與產水量的關系是成正比的。一般在允許的溫度條件下，溫度系統約為0.0215/1°C，即溫度每上升一度，則相應的產水量增加2.15%，因此可以使用調節水溫的方法來實現超濾系統的產水量的穩定一致。

水質變化：

一方面，進水水質經由10μ過濾後，保證濁度小於1NTV，濃度不大於百分之五，且水溫應在5至40攝氏度之間，壓力應不大於0.2MPa，在此基礎上，保證進水回收率在80%以上，酸鹼度為2至13之間。另一方面，水質異常也是影響超濾出水量的重要條件，包括在雨季，原水中所蘊含的顆粒物、懸浮物會增多，使濁度達不到相關要求。加之進水的主要來源是地表水，所蘊含的有機物較多，在壓力不均衡和連接不緊密的情況下會混入一定質量的生水，被截留於超濾膜表面，致使定期的清潔難以維持，直接導致超濾出水量降低。

操作壓力對產水量的影響：

在低壓時超濾膜的產水量與壓力成正比關系，即產水量隨著壓力升高而升高，但當壓力值超過0.3mpa時，即使壓力再升高，其產水量的增加也很小，主要是由於在高壓下超濾膜被壓密而增加透水阻力所致，因此在超濾系統設計應注意；

超濾過程：

原水在管道內或管道外流動，小分子溶質及溶劑穿過膜逐漸形成超濾液，並降低濃度，成為濃縮液，從而實現小分子溶質和溶劑分離和濃縮。超濾過程具有動態性，且膜不易堵塞，但會隨著運行時間的增加，產生吸附作用，使超濾膜表面形成殘渣等物質。因此，超濾的各項特徵是保證出水量的必要條件。

進水渾濁度對產水量的影響：

進水濁度越大時，超濾膜受到影響的產水量越少，而且進水濁度大更易引起超濾膜的堵塞，在確定超濾膜產生量時也應考慮進水濁度的影響，一般可採用以下方法降低濁度的影響；

A、 增加前級預處理降低原水濁度；

B、 使用錯流過濾方式，並降低系統回收率；

流速對產水量的影響：

流速的變化對產水量的影響雖不像溫度和壓力那樣明顯，流速過大時反而會導致膜組件的產水量下降，這主要是因為由於流速加快增加了組件壓力損失而造成的，因此在設計超濾系統流速時，一定要控制在給定的流速范圍內，流速太慢影響超濾分離質量，容易形成濃差極化，太快則影響產水量。

③ 超濾膜分離實驗中，什麼是濃度極差有什麼危害有哪些消除方法

濃差極化，從理論上說，超濾膜是純物理的過濾方式，它的分離後的效果應該是，版無相變，無權質變
如果濃差極化產生，那麼超濾膜的分離效果就會有 質變的可能，其主要危害，就是讓超濾膜分離的效果 不穩定了。
消除濃差極化，一般是2步驟，已經出現了。那麼就清洗，用化學葯劑清洗膜
最主要的是預防，主要是體現在，超濾膜之前工藝上，和超濾系統設計的。
反洗時間，反洗流量，反洗葯劑，反洗葯劑濃度，加葯的時間，這些設計可以影響，超濾膜濃差極化的形成。也許有錯字，，不我也不檢查了。希望對您有幫助
超濾膜技術 問題，解決者
膜術師

④ 影響超濾膜產水量的因素是什麼

流速的變化對產水量的影響不像溫度和壓力那樣明顯，流速太慢容易導致超濾膜堵塞，太快則影響產水量。超濾是一種利用膜分離技術的篩分過程，以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液，而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側，成為濃縮液，因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過，而最小細菌的體積都在0.02微米以上，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，從而實現了凈化過程。

⑤ 超濾膜分離實驗中，什麼是濃度極差

隨著超濾膜抄使用時間的襲增加，膜的通量會逐漸減小，濃差極化現象就是引起這種現象的原因之一，掌握其發生機理和降低這種現象發生的具體措施，對超濾膜膜分離的過程是十分重要的。

那麼超濾膜濃差極化有哪些危害呢?

1.濃差極化使膜表面溶質濃度增高，引起滲透壓的增大，從而減小傳質驅動力。

2.當膜表面溶質濃度達到其飽和濃度時，會在膜表面形成沉積或凝膠層，增加透過阻力。

3.膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。

4.當有機溶質在膜表面達到一定濃度時有可能對膜發生溶脹或溶解，惡化膜的性能。

5.嚴重的濃差極化導致結晶析出，阻塞流道，運行惡化。

⑥ 超濾中的濃差極化現象分析

什麼是濃差極化？

在壓力驅動膜過程中，由於料液中水透過膜，而溶質被膜阻留，使膜表面上溶質的濃度升高。在濃度梯度作用下，溶質從膜表面向本體溶液反向擴散，形成邊界層，使流體阻力和滲透壓增加，從而導致溶劑透過通量減小。

當溶劑向膜表面流動引起的溶質流動速度與由濃度梯度引起的溶質向本體溶液的擴散速率達到平衡時，在膜表面附近形成一個穩定的濃度梯度區，膜表面濃度C2高於主體溶液濃度C1，這一區域稱為濃差極化邊界層，這一現象叫濃差極化；C2/C1叫濃差極化度。

濃差極化的危害

1.濃差極化使膜表面溶質濃度增高，引起滲透壓的增大，從而減小傳質驅動力。

2.當膜表面溶質濃度達到其飽和濃度時，會在膜表面形成沉積或凝膠層，增加透過阻力。

3.膜表面沉積層或凝膠層的形成會改變膜的分離特性。

4.當有機溶質在膜表面達到一定濃度時有可能對膜發生溶脹或溶解，惡化膜的性能。

5.嚴重的濃差極化導致結晶析出，阻塞流道，運行惡化。

濃差極化主要防治途徑：

1.加強進料的預處理。

2.選擇合適膜組件：組件結構；加入紊流器；料液橫切流向設計；螺旋流。

3.合理的過程設計：料液脈沖流動；提高流速。

4.合適的操作參數的選擇：適當提高進料液溫度以降低粘度，增大傳質系數等。

⑦ 不同膜分離技術存在哪些不同的原理

在生物化工過程中常用的膜分離技術有微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)、電滲析(ED)、液膜(LM)等。
微濾
微濾是以多孔細小的薄膜作為過濾的介質，以篩分原理為根據的薄膜過濾。在壓力作為推動力的作用下，溶劑、水、鹽類及大分子物質均能透過薄膜，而微細顆粒和超大分子等顆粒直徑大於膜孔徑的物質均被滯留下來，以達到分離的目的，進一步使溶液凈化。微濾是目前膜分離技術中應用最廣且經濟價值最大的技術，主要應用於生物化工中的制葯行業。
超濾
超濾是根據篩分原理，以一定的壓力差為推動力，從溶液中分離出溶劑的操作。同微濾過程相比，超濾過程受膜表面孔的化學性質影響較大，在一定的壓力差下溶劑或小分子量的物質可以透過膜孔，而大分子物質及微細顆粒卻被截留，以達到分離目的。超濾膜通常為不對稱膜，膜孔徑的大小和膜表面的性質分別起著不同的截留作用。超濾主要應用於濃縮大分子溶液的凈化等.在生物化工過程中應用最廣。
反滲透
反滲透過程主要是根據溶液的溶解、擴散原理，以壓力差為推動力的膜分離過程。它與自然的滲透過程剛好相反。滲透和反滲透均是通過半透膜來完成的。在濃溶液一側，當施加壓力高於自然滲透壓力時，就會迫使溶液中溶劑反向透過膜層，流向稀溶液一側，從而達到分離提純的目的。反滲透過程主要應用於低分子量組分的濃縮，如氨基酸濃縮(甘氨酸HGB
3075—79)、乙醇濃縮(GB 679-65)等。其滲透壓的大小與膜的種類無關，而與溶液的性質有關。
納濾
納濾也是根據吸附、擴散原理，以壓力差為推動力的膜分離過程。它除了有本身的工作原理外，還具有反滲透和超濾的工作原理。納濾又可以稱為低壓反滲透，是一種新型的膜分離技術，這種膜過程，拓寬了液相膜分離的應用，分離性能介於超濾和反滲透之間，其截斷分子量約為200～2000。納米膜屬於復合膜，允許一些無機鹽和某些溶劑透過膜。納濾過程所需壓力比反滲透低得多，具有節約動力的優點。它能截斷易透過超濾膜的那部分溶質，同時又可能被反滲透膜所截斷的溶質透過，其特有功能是反滲透和超濾無法取代的。納濾膜具有良好的熱穩定性、pH
穩定性和對有機溶劑的穩定性，因此現已廣泛應用於各個工業領域，尤其是醫葯、生物化工行業的分離提純過程。納濾膜是現今最先進的膜分離技術。微濾、超濾、反滲透、納濾4種分離技術沒有太明顯的分界線，均是以壓力作為推動力，被截斷的溶質的直徑大小在某些范圍內相互重疊。
電滲析
電滲析是以電位差為推動力，在直流電作用下利用離子交換膜的選擇透過性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的淡化、精製或純化目的。
液膜
液膜是懸浮在液體中的一層乳液微粒，形成液相膜。依據溶解、擴散原理，通過這層液相膜可以將兩個組成不同而又互溶的溶液分開，並通過滲透的現象起到分離、提純的效果，它克服了固體膜存在的選擇性低和通量小的特點。液膜一般由溶劑、表面活性劑和添加劑構成。

⑧ 膜分離中為什麼超濾的濾過率會大於100%

由與超濾膜的生產工藝，導致膜的孔徑分布不能達到100%，過濾效果也不能達到100%
國內膜廠也有品質不錯的，像不做工程的膜廠家，他們有時間專門研究膜應用。
也有用葡聚糖溶液評價分子量孔徑分布的

⑨ 有關超濾膜設計的問題~

一、超濾和反滲透的情況不一樣；其中主要的原因有兩點：
1、超濾的反洗頻率非常內高，正常的設計容（還要根據水質情況）反洗頻率在60分鍾左右吧，回收率較高的時候產生的膜污堵可以通過反洗來恢復膜通量；
2、超濾膜構造和反滲透也不一樣，一般使用的超濾都是中空纖維膜，膜管內的流速較高（內壓式），外壓式雖然要差點，但一般都會選擇氣洗；
二、如何了解超濾膜產品以及尋求超濾膜廠家的技術支持是設計合理的關鍵。
從你提的問題上看，你對超濾可能還是不太熟悉，因此，當你正在選擇膜產品型號或者你的超濾膜型號、廠家已經確定的時候，你需要仔細地了解膜產品的說明書以及相關的設計資料，最好是讓膜廠商提供一些技術支持（非常重要）。這樣你在設計膜的反洗、清洗、排列、回收率等參數的時候就不會出現原則性的錯誤。
希望對你有用！
謝謝！