❶ 正在做納濾膜的實驗，預處理用超濾。請問采購膜時怎麼確定膜面積和膜孔徑。如果方便，能否留下QQ聯系。
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我是華東理工大學 膜分離 專門研究後提取
❷ 納濾膜的水滲透系數和溶質滲透系數是多少
利用孔模型分析膜孔結構
本文基於孔模型，從膜對NaCl溶液的透過實驗中，得到8種膜的結構參數，實驗結果表明，從溶質透過膜的參數與從溶劑透過膜的參數得到的膜結構參數並不一致。根據孔模型由溶質的Stokes半徑γs得到的膜孔半徑γp與根據透過溶劑而計算出的膜孔半徑γω之間存在線性關系，對於CA膜，它們的關系式是：γω＝10.50(γp-1.739)，γp與γω之間的相關關系是0.9986，對於γp的標准偏差是0.14。
關鍵詞：孔模型；膜結構參數；CA膜
ANALYSIS OF MEMBRANE STRUCTURE PARAMETERS BY PORE MODEL
LUO Ju-fen， MO Jian-xiong
(The Development Centr of Water Treatment Technology, SOA Hangzhou 310012)
Abstract:Based on the pore model, structural parameters of the eight kinds of membranes were determined with permeation experiments of aqueous solution of sodium chloride. The parameters determined from P differ from that obtained from Lp. There is a good linear correlation between rp which obtained from the solute radius rs and rω which obtained from the pure water flux. For cellulose acetate membranes, the relation of rp and rω can be written as rω ＝10.50(rp-1.739). The linear correlation coefficient between rp and rω is 0.9986 and for rp its standard deviation is 0.14.
Key words:pore model； structure parameters； CA membrane
測定膜結構參數對於預測溶質透過膜的傳遞性能是很重要的。為了能測定膜的結構參數，出現了摩擦模型，孔模型，改進的孔模型，SHP模型等。Nakao和Kimura等針對單組分水溶液，將這些模型應用到超濾膜分離體系和納濾膜分離體系，以不同溶質的滲透實驗計算了超濾膜和納濾膜的γp和Ak/△x值〔1-3〕。
本文通過膜對NaCl水溶液的透過實驗，在確定不可逆過程熱力學遷移方程中的三個參數後，基於改進的孔模型〔6〕，得到8種分離膜的結構參數，並比較了從溶質和從溶劑透過性能所得到膜孔結構參數的區別。這些膜對NaCl的脫除率在15%～99%之間，其中有部分膜是超濾膜。
1 理 論
壓力驅動過程中膜的遷移過程可以用不可逆過程熱力學來描述。Kedem和Katchalsky〔4〕基於線性非平衡熱力學唯象理論提出如下的傳遞方程：
Jv＝Lp(△P-σ△π) (1)
Js＝ω△π＋(1-σ)Jv. (2)
利用Van't Hoff等式△π＝RT△Cs，則式(2)可以寫成
Js＝P△Cs＋(1-σ)Jv. (3)
為解決膜二邊平均濃度的問題，Spiegler等〔5〕將等式(3)改寫成另一種形式：
Js/△C＝P＋(1-σ)(JvCln/△C) (4)
等式(3)、(4)是作為反滲透膜(具有高溶質分離率)的傳遞方程提出的，Nakao在他的實驗中〔2〕說明等式(3)、(4)也適用於作為超濾膜的傳遞方程。
在這些等式中，膜的表徵以三個傳遞系數表示：純水透過系數Lp，溶質滲透系數ω或P和反射系數σ。但上述唯象方程屬於黑箱模型，不能得到有關膜內部透過機理的情況，因此，出現一些利用膜結構來說明σ和P的傳遞模型。
Pappenheimer等提出了傳遞「孔理論」來計算通過毛細管的遷移過程，在這個理論中，溶質通量包括過濾流和擴散流，這二種流動都受到進入膜孔時位阻障礙和孔內摩擦阻力的影響。Verniory等人〔6〕利用Haberman和Sayre的計算和摩擦模型改進了這種「孔理論」，根據這種改進的孔理論，膜結構可以用參數σ和P來預測。假設圓柱形膜孔的孔徑與孔長分別為常數rp和△x，並且球狀溶質半徑為rs，則溶質通量可表示成
(5)
這里Ak是總的貫通孔面積與膜有效面積之比，SD和SF分別是擴散流和過濾流的位阻因數，並且是rs與rp比值q的函數，其中：
SD＝(1-q)2 (6)
SF＝(1-q)2(1＋2q-q2) (7)
f(q)和g(q)是圓形壁面效應的修正因數，由Haberman和Sayre計算如下：
f(q)＝(1-2.1q＋2.1q3-1.7q5＋0.73q6)/(1-0.76q5) (8)
g(q)＝〔1-(2/3)q2-0.2q5〕/(1-0.76q5) (9)
將式(5)與式(3)相比較，則膜的參數σ和P可用下式表示
σ＝1-g(q)SF (10)
P＝Df(q)SD(Ak/△X) (11)
在孔模型中，純水通量用Hagen-Poiseuille式表示，因此，純水透過速率Lp可以寫成：
Lp＝(r2p/8μ).(AK/△X) (12)
2 實 驗
2.1 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示。
圖1 實驗裝置示意圖
1.原液池，2.微濾器，3.恆流泵，4.測試池，
5.微型電導檢測器，6.磁攪拌子，6.硅壓力感測器
2.2 實驗條件和過程
首先，將膜充分潤濕後置於測試池，用純水預壓1h，預壓壓力為膜最高實驗壓力的1.2倍左右。然後原液換成0.01mol/L NaCl溶液，測定不同壓力時透過液流速JV和濃度C3，利用式(4)，根據Js/△C和JVCln/△C的關系，採用最佳擬合，得到膜性能參數σ和P，將σ和P代入(10)和(11)式，就能根據溶質的Stokes半徑rs而算出膜孔半徑rp和膜的Ak/△X值。在25℃條件下，NaCl-H2O體系的Stokes半徑rs＝1.616×10-10m。
利用式(1)計算膜的Lp值。
將Lp值和由式(11)得到的Ak/△X值代入Hegen-Poiseuille式(12)中，則可得到根據透過溶劑而計算出的膜孔孔徑rω。
3 結果和討論
在測試壓力范圍內，透過液流速與壓力成直線關系，並且實驗中透過液通量與純水通量幾乎一致，因此，實驗滲透壓可以忽略不計。並且這也表明，實驗過程中沒有出現污染或嚴重濃差極化現象。
3.1 壓力的影響
壓力對脫除率的影響是很大的，隨壓力增加，R值也增加，R值增加到某個數值後，變化趨緩。因此，對於表示膜的特徵來說，R不是一個很合適的參數。
3.2 膜性能參數的確定
用以下方法確定膜的三個遷移參數Lp、σ和P。
純水透過參數Lp利用實驗的透過速率從式(1)可以得到，滲透壓△π忽略不計，參數σ和P則利用對數平均濃度Cln從式(4)中可以確定。從實驗數值看，Js/△C和Jυ.Cln/△C是一相當好的直線關系，這樣參數σ和P也可從這條直線的斜率和截距中求得。
8種膜的三個性能參數列於表1。
表1 膜的性能參數Lp、σ、P
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
σ 0.943 0.903 0.899 0.857 0.457 0.131 0.313 0.2998
P×107(m/s) 3.33 12.65 7.17 5.03 24.5 10.2 24.0 5.95
Lp×1012(m/Pa.s) 4.84 10.32 4.48 4.40 9.12 11.05 14.80 12.67
從表1可知，實驗所用膜對NaCl的σ值在0.131～0.943之間。
3.3 膜結構參數的計算
根據改進的「孔模型」，式(10)的關系式可如圖2所示，因此，在膜的σ值已知時，可從式(10)求出q值，再代入溶質的Stokes半徑即可得到膜的rp值(＝rs/q)
圖2 σ與q之間關系
列於表2的膜的另一個結構參數Ak/△X也是基於孔模型，採用式(11)從q值和實驗數值溶質的滲透系數P計算得到。
表2 從孔模型中得到的膜結構參數rP和△X值
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
rp×1010(m) 2.02 2.18 2.21 2.31 3.85 8.78 5.19 5.39
Ak/△x(m-1) 2.72×105 3.67×105 1.78×105 7.98×104 1.9×104 1.63×103 8.20×103 1.91×103
若將膜的Ak/△X值和表1中的Lp值代入式(12)，則可得到由水的透過速率Lp得到的膜孔半徑，以rω表示，結果見表3。
表3 由水的透過速率得到的膜孔半徑rω
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
rω×1010(m) 3.77 4.74 4.49 6.64 19.6 73.6 38.0 72.9
比較表2和表3，可看到，rω與rp並不一致，並且rω大於rp。
不同文獻〔1.3〕在利用「孔模型」時，提到由P得到的Ak/△X值與由Lp得到的Ak/△X值之間存在偏差，即從溶質透過膜參數與從溶劑透過膜參數得到的膜結構參數並不一致。
以rp對rω作圖，可看到除了8#膜，其餘膜的rp與rω幾乎落在一條直線上，見圖3。因8#膜為SPS膜，其餘的均為CA膜。8#膜的rp與rω的關系不在直線上。也許，因材料不同，它的斜率和截距不同。
圖3 rp與rω關系
除去8#膜的rp和rω值，對其餘7種膜的rp和rω進行線性回歸的結果是：
rp＝0.09527rω＋1.739 (13)
或者改寫成
rω＝10.50(rp-1.739) (14)
rp與rω之間的線性相關系數是0.9986，對rp的標准偏差是0.14。因此，可以認為對於CA膜，在NaCl水溶液體系中，根據孔模型由膜性能參數σ和P得到的膜孔半徑rp與根據透過溶劑而計算出的膜孔半徑rω之間存在線性關系。
由式(14)和圖3可知，當rp小於1.74×10-10m時，rω已為零，也即此時，膜的純水透過速率為零。這與祝振鑫等〔7〕推導的當網路孔半徑小到2.0×10-10m時，膜產率為零的推論非常相近。水分子半徑為0.87×10-10m，也即當孔道小於兩個水分子時，水分子即被卡住，使水不能流動。
4 結 論
本文利用孔模型，對8種膜的性能參數和結構參數進行了測定。實驗表明，由溶質的Stokes半徑基於孔模型得到的膜孔半徑rp與從溶劑水的透過速率得到的膜孔半徑rω並不一致，但存在線性關系。對於CA膜，在NaCl水溶液體系中，它們的關系是: rω＝10.50(rp-1.739)。相關關系是0.9986，對於rp的標准偏差是0.14。這也表明當rp小到1.74×10-10m時，膜的純水透過速率為零。
對其它材料製成的膜的rp與rω之間關系有待進一步實驗。
❸ 超濾、納濾、反滲透等膜技術怎樣應用於煤化工廢水處理
1、物化預處理預處理常用的方法：隔油、氣浮等。因過多的油類會影響後續生化處理的效果專，氣浮法屬煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類並回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。
2、生化處理對於預處理後的煤化工廢水，國內外一般採用缺氧、厭氧、好氧的生物法處理，但由於煤化工廢水中的多環和雜環類化合物，單獨採用好氧或厭氧技術處理煤化工廢水並不能夠達到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視。1)改進的缺氧生物法在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，固化富集廢水中難降解的有機物，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力。
❹ 水處理問題，請問，用超濾將水體脫色的效果好嗎 水源是洗刷嚴重腐爛的植物、水果後的排放水。
實際中的運行經驗告訴我。超濾膜針對這種脫色問題，效果很弱。它可以大大降低回水的濁度答至0.1NTU以下，那麼如果是由於水中懸浮物或大分子導致的色度，超濾是可以去除的。但是小分子或離子導致的色度基本無法降低。後續不需要加反滲透，基本加個納濾工藝就差不多能達到理想的脫色效果，但是需要進行小試來確定納濾的截留效果確實符合此水質的脫色目的。當然也有很多其他的辦法，例如脫色劑，臭氧，活性炭等等～～
❺ 在納濾（膜分離）過程中，Rejection是什麼意思說的詳細一些謝！
分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
解析:
Rejection是指截留率
面向飲用水制備過程的納濾膜分離技術
Application of nanofiltration membranes to drinking water proction
<<膜科學與技術 >>2003年04期
王大新 , 王曉琳
納濾膜分離技術在飲用水制備方面具有獨特的作用,是制備優質飲用水的有效方法.依據電荷效應,納濾膜可以降低水質硬度,去除飲用水中對人體有害的硝酸鹽、砷、氟化物和重金屬等無機污染物;依據篩分效應,納濾膜可以有效地去除農葯殘留物、三氯甲烷及其中間體、激素以及天然有機物等有機污染物.文章詳細綜述了國內外納濾膜技術在飲用水制備中應用研究的最新進展,納濾膜對地表水或地下水中存在的各種無機、有機污染物的分離特性及飲用水制備過程中的納濾膜污染與防治對策.
膜分離技術處理電鍍廢水的實驗研究
慧聰網 2005年9月20日10時17分 信息來源：夏俊方 網友評論 0 條 進入論壇
由圖9可知，當壓力(ΔP)小於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)隨著壓力(ΔP)的增加而上升；當壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)隨著壓力(ΔP)增加而呈下降趨勢。這一現象的原因和納濾過程相似。當壓力(ΔP)小於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)的正向變化趨勢可和納濾過程作同樣的解釋。當壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)的反向變化趨勢。這可能是由於壓力已經達到反滲透膜最佳運行壓力范圍的上限。此時，膜攔截溶質的能力已大為減弱，溶質開始大量透過膜片，導致其截留率呈下降趨勢。
由圖10可知，COD截留率(R2)隨著壓力(ΔP)的增加而上升。和Cu離子的上升變化趨勢的原因一樣，非平衡熱力學模型的Spiegler-Kedem方程能很好的解釋這一現象。
有一個問宴鄭爛題：Cu離子的截留率(R1)和COD的截留率(R2)變化曲線不同，COD曲線沒有下降趨勢。這可能是由於反滲透膜對COD分子和Cu離子的截留能力有所差異。當運行壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，膜對Cu離子的截留能力已經下降了很多，而對COD分子的截留能力下降不大。但晌漏可以發現，COD曲線隨著壓力的增加，已逐漸趨於平緩，這說明膜對COD的截留能力也在下降。
壓力實驗表明：SE抗污染反滲透膜的最佳運行壓力為3.0 MPa。
3.2.2濃縮倍數(n)對反滲透膜分離性能的影響
反滲透實驗採用3.0 MPa的壓力運行。反滲透濃縮實驗料液為納濾過程濃縮10倍的濃縮液，體積50L。
反滲透濃縮試驗採用濃水迴流方式，即濃水迴流入料液桶。濃縮倍數是按照料液桶內剩餘料液的體積與原始料液的體積比來確定。例如，料液桶內還剩下1/10料液時，即為濃縮10倍，取樣測試。
濃縮倍數對反滲透膜分離性能的影響曲線如圖11、12、13所示。
由圖11可知，膜通量(Jw)隨著料液濃度(C)增加而降低。這一現象和納濾過程一樣，也可以根據優先吸附——毛細孔流模型來解釋。
由圖12可知，在濃縮兩倍之前，Cu離子截留率(R1)隨濃縮倍數(n)增大而上升，之後則開始呈下降趨勢。這一現象可根據細孔理論來解釋。細孔理論的依據有兩點：其一是膜截留溶質分子主要考慮篩分作用的機理；其二是視溶質分子叢敗為剛性球。反滲透過程截留溶質(中性分子和電解質)主要是依靠篩分機理，因此可以用細孔理論來解釋。細孔理論表明：膜對溶質溶液的截留率在一定濃度范圍內隨溶液濃度的變化不大，可視為不變。在本實驗中，濃縮兩倍的濃度可能還未超出細孔理論所限定的范圍，溶質濃度雖然增加，但還不能大量通過膜片，因此溶質的透過量變化不是很大。而同時，膜通量(Jw)在下降，但下降趨勢不是很大。綜合溶質透過量和膜通量兩方面的因素，Cu離子的截留率呈略微上升的趨勢。濃縮2倍以後，該濃度值可能已經超過細孔理論所限定的范圍，溶質濃度的進一步增加導致其透過膜片的量開始逐步增加，因而Cu的截留率(R1)會呈下降趨勢。
由圖13可知，在濃縮6倍之前，COD離子截留率(R2)隨濃縮倍數(n)增大而上升，之後則開始呈下降趨勢。這一現象的原因和Cu離子截留率變化的原因一樣。反滲透膜截留COD分子和Cu離子所依據的都是篩分原理，導致COD截留率在濃縮6倍時出現下降趨勢，可能是6倍濃度是超過細孔理論所限定范圍的臨界點。
表2 反滲透濃縮分離實驗數據表
項目濃度濃縮倍數 滲透液(mg/L) 濃縮液(mg/L) 截留率 膜通量(L/min)
Cu離子 COD Cu離子 COD Cu離子 COD
初 始 4.07 343 1478 2430 99.72% 85.88% 0.393
2 倍 6.06 552 2950 4375 99.79% 87.38% 0.346
4 倍 17.17 923 5889 8010 99.71% 88.48% 0.224
6 倍 47.78 1200 9183 11920 99.48% 90.16% 0.133
8 倍 121.49 4160 12216 15000 99.01% 72.27% 0.036
10 倍 220.45 5510 14325 17020 98.46% 67.63% 0.021
6．反滲透濃縮的實驗結果
反滲透濃縮實驗的目的是希望能夠盡可能的濃縮料液，本次實驗是在納濾濃縮的基礎上將料液再濃縮10倍，實驗數據如表2所示。
由表2可以知道，在初始狀態時，料液Cu離子濃度為1478mg/L，滲透液濃度為4.07mg/L；料液濃縮10倍後，其濃度達到14625mg/L，透過液濃度為220.45mg/L。
在初始狀態時，料液COD值為2430mg/L，滲透液濃度為343mg/L；濃縮10倍後，濃縮液COD為17020mg/L，滲透液濃度為5510mg/L。
4. 結論
通過實驗室規模的實驗，研究了不同壓力(ΔP)和濃縮倍數(n)條件下，納濾膜和反滲透膜的分離性能，得到如下結論：
1．在ΔP=1.5 MPa條件下進行濃縮，納濾膜可以使料液濃縮近10倍，料液體積濃縮為原來的1/10。納濾膜對Cu離子的截留率在96%以上，對COD的截留率在57%以上。隨著濃度的增加，納濾膜的截留率會降低。
2．在ΔP=3.0 MPa條件下進行濃縮，反滲透膜可以使料液濃縮近10倍，料液體積濃縮為原來的1/10。反滲透膜對Cu離子的截留率在98%以上，對COD的截留率在67%以上。隨著濃度的增加，反滲透膜的截留率會降低。
3．本實驗在濃縮過程中，沒有調整料液pH值。原因是pH值對膜分離性能確有影響，但在實際工程中調整pH值需要增加設備投資和運行費用。綜合權衡效果和投資這兩方面的影響，實際工程中一般不會調節對廢水pH值後再進行膜分離處理。
4．和反滲透階段相比，納濾階段的透過液濃度不是太高。因此，納濾階段的濃縮倍數應該還可以提高。
Research on The Treatment of Electroplating Rinsing Wastewater
with Separating Membrane
Xia junfang1，Gao qilin2
(1． Xia junfang， Shanghai Wantyeah Environment engineering CO.,Ltd )
(2．Cao haiyun )
Abstract In this article, the NF+RO system is used to condense the copper electroplating rinsing wastewater. The study show: In the NF phase, at the condition of that pressure(ΔP)=1.5 MPa , the wastewater can be condensed 10 times; The rejection for copper is above 96% and COD is above 57%. In the RO phase, at the condition of that pressure(ΔP)=3.0 MPa , the wastewater can be condensed 10 times; The rejection for copper is above 98% and COD is above 67%. When the the concentration of the wastewater increased, the rejection of NF and RO decreased.
Key words: Membrane separating, Nanofiltration, Reverse O *** osis, Condense,
Electroplating Wastewater
參考文獻
[1] 許振良. 膜法水處理技術. 北京：化學工業出版社，2001 ：1～2
[2] Wang X L et al. Electrolyte transport through nanofiltration membranes by the space-charge model and the parison with Teorell-Meyer-Siever model. Journal of Membrane Science. 1995，103：117～133
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