水温对超滤膜的影响系数

⑴ 纳滤膜的水渗透系数和溶质渗透系数是多少

利用孔模型分析膜孔结构

本文基于孔模型，从膜对NaCl溶液的透过实验中，得到8种膜的结构参数，实验结果表明，从溶质透过膜的参数与从溶剂透过膜的参数得到的膜结构参数并不一致。根据孔模型由溶质的Stokes半径γs得到的膜孔半径γp与根据透过溶剂而计算出的膜孔半径γω之间存在线性关系，对于CA膜，它们的关系式是：γω＝10.50(γp-1.739)，γp与γω之间的相关关系是0.9986，对于γp的标准偏差是0.14。
关键词：孔模型；膜结构参数；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

测定膜结构参数对于预测溶质透过膜的传递性能是很重要的。为了能测定膜的结构参数，出现了摩擦模型，孔模型，改进的孔模型，SHP模型等。Nakao和Kimura等针对单组分水溶液，将这些模型应用到超滤膜分离体系和纳滤膜分离体系，以不同溶质的渗透实验计算了超滤膜和纳滤膜的γp和Ak/△x值〔1-3〕。
本文通过膜对NaCl水溶液的透过实验，在确定不可逆过程热力学迁移方程中的三个参数后，基于改进的孔模型〔6〕，得到8种分离膜的结构参数，并比较了从溶质和从溶剂透过性能所得到膜孔结构参数的区别。这些膜对NaCl的脱除率在15%～99%之间，其中有部分膜是超滤膜。

1 理 论
压力驱动过程中膜的迁移过程可以用不可逆过程热力学来描述。Kedem和Katchalsky〔4〕基于线性非平衡热力学唯象理论提出如下的传递方程：

Jv＝Lp(△P-σ△π) (1)

Js＝ω△π＋(1-σ)Jv. (2)

利用Van't Hoff等式△π＝RT△Cs，则式(2)可以写成

Js＝P△Cs＋(1-σ)Jv. (3)

为解决膜二边平均浓度的问题，Spiegler等〔5〕将等式(3)改写成另一种形式：

Js/△C＝P＋(1-σ)(JvCln/△C) (4)

等式(3)、(4)是作为反渗透膜(具有高溶质分离率)的传递方程提出的，Nakao在他的实验中〔2〕说明等式(3)、(4)也适用于作为超滤膜的传递方程。
在这些等式中，膜的表征以三个传递系数表示：纯水透过系数Lp，溶质渗透系数ω或P和反射系数σ。但上述唯象方程属于黑箱模型，不能得到有关膜内部透过机理的情况，因此，出现一些利用膜结构来说明σ和P的传递模型。
Pappenheimer等提出了传递“孔理论”来计算通过毛细管的迁移过程，在这个理论中，溶质通量包括过滤流和扩散流，这二种流动都受到进入膜孔时位阻障碍和孔内摩擦阻力的影响。Verniory等人〔6〕利用Haberman和Sayre的计算和摩擦模型改进了这种“孔理论”，根据这种改进的孔理论，膜结构可以用参数σ和P来预测。假设圆柱形膜孔的孔径与孔长分别为常数rp和△x，并且球状溶质半径为rs，则溶质通量可表示成

(5)

这里Ak是总的贯通孔面积与膜有效面积之比，SD和SF分别是扩散流和过滤流的位阻因数，并且是rs与rp比值q的函数，其中：

SD＝(1-q)2 (6)

SF＝(1-q)2(1＋2q-q2) (7)

f(q)和g(q)是圆形壁面效应的修正因数，由Haberman和Sayre计算如下：

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)

将式(5)与式(3)相比较，则膜的参数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，纯水通量用Hagen-Poiseuille式表示，因此，纯水透过速率Lp可以写成：

Lp＝(r2p/8μ).(AK/△X) (12)

2 实 验
2.1 实验装置

实验装置如图1所示。

图1 实验装置示意图
1.原液池，2.微滤器，3.恒流泵，4.测试池，
5.微型电导检测器，6.磁搅拌子，6.硅压力传感器

2.2 实验条件和过程
首先，将膜充分润湿后置于测试池，用纯水预压1h，预压压力为膜最高实验压力的1.2倍左右。然后原液换成0.01mol/L NaCl溶液，测定不同压力时透过液流速JV和浓度C3，利用式(4)，根据Js/△C和JVCln/△C的关系，采用最佳拟合，得到膜性能参数σ和P，将σ和P代入(10)和(11)式，就能根据溶质的Stokes半径rs而算出膜孔半径rp和膜的Ak/△X值。在25℃条件下，NaCl-H2O体系的Stokes半径rs＝1.616×10-10m。
利用式(1)计算膜的Lp值。
将Lp值和由式(11)得到的Ak/△X值代入Hegen-Poiseuille式(12)中，则可得到根据透过溶剂而计算出的膜孔孔径rω。

3 结果和讨论
在测试压力范围内，透过液流速与压力成直线关系，并且实验中透过液通量与纯水通量几乎一致，因此，实验渗透压可以忽略不计。并且这也表明，实验过程中没有出现污染或严重浓差极化现象。
3.1 压力的影响
压力对脱除率的影响是很大的，随压力增加，R值也增加，R值增加到某个数值后，变化趋缓。因此，对于表示膜的特征来说，R不是一个很合适的参数。
3.2 膜性能参数的确定
用以下方法确定膜的三个迁移参数Lp、σ和P。
纯水透过参数Lp利用实验的透过速率从式(1)可以得到，渗透压△π忽略不计，参数σ和P则利用对数平均浓度Cln从式(4)中可以确定。从实验数值看，Js/△C和Jυ.Cln/△C是一相当好的直线关系，这样参数σ和P也可从这条直线的斜率和截距中求得。
8种膜的三个性能参数列于表1。

表1 膜的性能参数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

从表1可知，实验所用膜对NaCl的σ值在0.131～0.943之间。
3.3 膜结构参数的计算
根据改进的“孔模型”，式(10)的关系式可如图2所示，因此，在膜的σ值已知时，可从式(10)求出q值，再代入溶质的Stokes半径即可得到膜的rp值(＝rs/q)

图2 σ与q之间关系

列于表2的膜的另一个结构参数Ak/△X也是基于孔模型，采用式(11)从q值和实验数值溶质的渗透系数P计算得到。

表2 从孔模型中得到的膜结构参数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

若将膜的Ak/△X值和表1中的Lp值代入式(12)，则可得到由水的透过速率Lp得到的膜孔半径，以rω表示，结果见表3。
表3 由水的透过速率得到的膜孔半径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

比较表2和表3，可看到，rω与rp并不一致，并且rω大于rp。
不同文献〔1.3〕在利用“孔模型”时，提到由P得到的Ak/△X值与由Lp得到的Ak/△X值之间存在偏差，即从溶质透过膜参数与从溶剂透过膜参数得到的膜结构参数并不一致。
以rp对rω作图，可看到除了8#膜，其余膜的rp与rω几乎落在一条直线上，见图3。因8#膜为SPS膜，其余的均为CA膜。8#膜的rp与rω的关系不在直线上。也许，因材料不同，它的斜率和截距不同。

图3 rp与rω关系

除去8#膜的rp和rω值，对其余7种膜的rp和rω进行线性回归的结果是：

rp＝0.09527rω＋1.739 (13)

或者改写成

rω＝10.50(rp-1.739) (14)

rp与rω之间的线性相关系数是0.9986，对rp的标准偏差是0.14。因此，可以认为对于CA膜，在NaCl水溶液体系中，根据孔模型由膜性能参数σ和P得到的膜孔半径rp与根据透过溶剂而计算出的膜孔半径rω之间存在线性关系。
由式(14)和图3可知，当rp小于1.74×10-10m时，rω已为零，也即此时，膜的纯水透过速率为零。这与祝振鑫等〔7〕推导的当网络孔半径小到2.0×10-10m时，膜产率为零的推论非常相近。水分子半径为0.87×10-10m，也即当孔道小于两个水分子时，水分子即被卡住，使水不能流动。

4 结 论
本文利用孔模型，对8种膜的性能参数和结构参数进行了测定。实验表明，由溶质的Stokes半径基于孔模型得到的膜孔半径rp与从溶剂水的透过速率得到的膜孔半径rω并不一致，但存在线性关系。对于CA膜，在NaCl水溶液体系中，它们的关系是: rω＝10.50(rp-1.739)。相关关系是0.9986，对于rp的标准偏差是0.14。这也表明当rp小到1.74×10-10m时，膜的纯水透过速率为零。
对其它材料制成的膜的rp与rω之间关系有待进一步实验。

⑵ 聚乙烯醇胶棉的生产废液会对水源造成什么危害，他的化学成分能否通过净水器过滤

含聚乙烯醇废水处理技术
乙烯醇(Polyvinyl alcohol，简称PVA)，是目前发现的高聚物中唯一具有水活性的有机高分子化合物。因其具有强力的黏结性，气体阻隔性，耐磨性等良好的化学、物理性能，被作为纺织行业的上浆剂，建筑行业的涂料、黏结剂，化工行业的乳化剂、分散剂，医药行业的润滑剂，造纸行业的粘合剂及土壤的改良剂而广泛应用[1-2]。但含有PVA 的工业废水，具有COD 值高，可生化性差等特点，倘若排入水体，因其具有较大的表面活性使得接纳的水体产生大量泡沫，不利于水体复氧，而且还会促进水体沉积物中重金属的迁移释放，破坏水体环境。
国内外学者对含PVA 工业废水的处理，做了大量的研究，并取得了一批重要的科研成果。在这些研究中，对PVA 废水的处理方法大致可划分为三类，即物理法，化学法和生物法。其物理法主要有盐析凝胶法、吸附法、萃取法、膜分离法和泡沫分离法等；化学法主要有高级湿式氧化法、光催化氧化法、Fenton 氧化法、过硫酸盐氧化法、微波辐射法和电化学法；生物法主要通过活性污泥利用微生物的新陈代谢作用来降解PVA。
1 物理法
1.1 盐析凝胶法
在对PVA 废水的处理过程，可采用盐析凝胶法进行。即根据PVA 特性，向废水中投加盐析剂硫酸钠和胶凝剂硼砂，使得硼砂与PVA 分子发生反应，形成PVA-硼砂双二醇型结构，在Na+和SO42-的极性作用下，通过其强大的水和能力将大量的水吸附到周围，使得PVA 脱水从废水中析出。
郭丽[4]采用盐析法退浆废水中的聚乙烯醇进行回收试验，结果表明，当废水中PVA 浓度为12 g/L 时，硫酸钠和硼砂用量分别为14 g/L 和1.4 g/L，控制反应时间20 min，反应温度50 ℃，溶液初始pH 为8.5～9.5，PVA 回收率大于90 %。
徐竟成等[5]采用化学凝结法对纺织印染退浆废水中的聚乙烯醇进行处理回收，成功地进行了生产性规模回收废水中的PVA，PVA 回收率和COD 去除率均达80%左右。
阎德顺等人[6]采用凝结法对退浆废水中的PVA 进行回收研究。结果表明，PVA 间歇反应回收率可达90 %，在此基础上，实现了PVA 连续化回收工艺，回收率达80 %。
1.2 吸附法
吸附法作为一种低能耗的固体萃取技术，在溶解性有机物的处理中有着不可比拟的优势。吸附法依靠吸附剂上密集的孔道、巨大的比表面积或通过表面各种功能基团与被吸附物质分子之间的多重作用力，达到有选择性地富集有机物的目的。吸附法的优势在于对难降解的有机物有较好地去除效果[7]。
Shishir Kumar Behera 等人[8]采用活性碳对PVA 吸附去除进行动力学研究。结果表明，当PVA 初始浓度为50 mg/L 时，投加活性碳浓度5 g/L，温度为20 ℃，pH 为6.5，搅拌转速150 r/min，反应时间30 min，PVA 去除率可达到92 %。
1.3 萃取法
萃取法作为一种高效的富集分离技术，其根据不同物质，在不同的溶剂中分配系数的大小不等的原理，利用与水不相溶的有机溶剂与试液一起振荡，使得目标物质在有机相中得以富集，具有选择性好、回收率高、设备简单、操作简便、快速，以及易于现自动控制等特点，广泛用于分析化学、无机化学、放射化学、湿法冶金以及化工制备等领域。
聚乙烯醇可用水不溶性的烃类(按100 %~120 %聚乙烯醇的质量)进行萃取而去除。含聚乙烯醇0.3 g/L 的废水，在室温下用35 %(质量)的己烷，以1000 r/min 搅拌10 min，静置1 h 后分层，水相中COD 值为86.5 mg/L，COD 去除率为59.8 %，如重复萃取3 次，则COD 降低为41.6 mg/L 相当于80.65 %的去除率[9]。
1.4 泡沫分离法
泡沫分离法是利用泡沫与水界面的物理吸附作用以表聚物形式去污净水的方法。其通过向溶液中鼓泡并形成泡沫层，使得泡沫层与液相主体分离，从而达到浓缩表面活性物质或净化液相体的目的[10]。泡沫分离技术具有设备简单、能耗低、投资少等特点，在化工、医药、污水处理等领域应用广泛。
含聚乙烯醇的废水可通入空气，使其气泡溢出而去除PVA。1 m3的聚乙烯醇废水中含有COD 843 mg/L，以1.8 L/min 的速度通入空气，去除产生的泡沫，78 min 后，废水的体积减少到原来的70 %，而COD 值降低到193 mg/L[9]。
1.5 膜分离法
膜分离技术是通过膜对混合物中各组分的选择渗透作用的差异，以外界能量或化学位差为推动力，对物质进行分离、富集、提纯的有效液体分离技术[11]，具有低能耗，易操作且可实现废水的循环利用和回收有用物质等优点。其在污水处理领域应用广泛，并形成了微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等新的污水处理方法。
王静荣等[12]采用美国Abcor 公司的卷式膜超滤装置可以从聚乙烯醇退浆废水中回收PVA 试验。结果表明，该方法是可行的。控制料液温度在60~80 ℃，操作压力为0.4~0.6 MPa 条件下，可使浓度0.5 %~1.0 %的聚乙烯醇废水浓缩至10.0 %，聚乙烯醇的去除率在95 %以上，回收的聚乙烯醇浆料经调配后，可回用于生产，满足生产工艺上的要求。郑辉东等[13]针对纺织印染厂排放的含PVA 退浆皮水，利用中空纤维超滤膜实验装置对其进行处理试验。结果表明，处理后的废水达到中水标准，可以循环使用。
马星骅等[14]以陶瓷膜作为载体，高岭土作为涂膜材料制备了动态膜并研究了动态陶瓷膜对PVA 退浆废水的处理效果。结果表明，在高岭土涂膜质量浓度0.6 g/L，跨膜压差0.3 MPa，错流速度3 m/s，温度50 ℃的条件对废水进行过滤，PVA 及COD 的去除率分别可达56 %和71 %。
2 化学氧化法
2.1 高级湿式氧化法
湿式氧化法是处理高浓度难生化有机废水的高级氧化技术，由日本煤气大阪公司开发成功[15]。它是指在高温(125~320 ℃)，高压(0.5~20 MPa)条件下，以氧气或空气为氧化剂，将有机污染物氧化为有机小分子物质或将其矿化为二氧化碳和水等无机物的化学过程。它经历了传统湿式空气氧化法、催化湿式氧化法、湿式过氧化物氧化法、超临界水氧化法及催化超临界水氧化法的历程[16]。该方法具有氧化速度快，无二次污染，处理效率高等特点[17]。
采用湿式氧化法对含聚乙烯醇的废水进行处理，控制反应温度220 ℃，反应压力10.0 MPa，在该反应条件下，以300 r/min的速率进行搅拌1 h，可使得废水中的COD 由11800 mg/L 降低到2150 mg/L[9]。
Yan Bo 等人[18]采用催化超临界水氧化法对PVA 溶液进行了氧化实验研究。当废水中PVA浓度为2000 mg/L，投加催化剂KOH600 mg/L，反应压力25 MPa，反应温度873 K，停留时间60 s，PVA 废水被完全转化为H2，CO，CH4 和CO2，TOC 去除率、碳气化率、氢气化率分别为96.00 %，95.92 %，126.40 %。
2.2 光催化氧化法
光催化氧化是在有催化剂的条件下的光学降解，可分为均相和非均相两种类型。均相光催化氧化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质，通过光助Fenton 产生羟基自由基得到降解。非均相催化降解是污染体系中投入一定量的光敏半导体材料，同时结合光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子空穴作用，产生OH·等氧化能力极强的自由基[16]。
吴缨等人[19]采用纳米TiO2 做为光催化剂，对聚乙烯醇(PVA)水溶液进行了超声光催化降解研究。结果表明，在超声波频率40kHz、废水初始pH 为5.5，催化剂TiO2 用量110 g/L、反应温度30 ℃、PVA 初始浓度90 mg/L 的条件下，控制反应80 min，PVA水溶液降解率可达100 %。
Yingxu Chen 等人[20]在紫外灯照射下，采用非均相的TiO2 作为催化剂对PVA 进行降解实验研究。结果表明，当PVA 初始浓度为30 mg/L，TiO2 投加量2 mg/L，H2O2 投加量为5 mmol/L，反应时间60 min，PVA 去除率可达70 %。
2.3 Fenton 氧化法
Fenton 试剂具有极强的氧化能力，由Fe2+和双氧水构成，在酸性条件下H2O2 被Fe2+离子催化分解并产生氧化能力很强的OH·自由基，具有较高的氧化能力，可以无选择的氧化废水大多数的有机物。其对废水处理主要通过有机物的氧化和混凝沉淀作用进行，与常规氧化剂处理有机废水相比较，具有反应迅速、温度和压力等反应条件温等优点[21-22]。在普通Fenton 试剂氧化法的基础上，又发展了光-Fenton、电-Fenton 等氧化方法。
曹扬[23]采用Fenton 氧化法对PVA 模拟废水进行处理研究，结果表明当溶液的初始pH=5，H2O2/COD=1.3，H2O2/Fe2+=10∶1，反应温度为40 ℃的条件下，控制反应时间30 min，COD 去除率可达到80 %，BOD/COD 值也由0.082 上升到0.60。
雷乐成[24]在0.75 L环流式光化学氧化反应器中进行了光助Fenton 高级氧化技术处理纺织印染中PVA 退浆废水的试验。研究结果表明，在低浓度亚铁离子、理论双氧水加入量、中压紫外和可见光汞灯的辐射条件下，反应0.5 h，溶解性有机碳去除率高达90 %。
2.4 臭氧氧化法
臭氧是一种氧化性很强且反应产生的物质对环境污染很小的强氧化剂[25]，其氧化过程主要通过直接氧化和间接氧化来进行。直接氧化通过与污染物发生环加成、亲电反应以及亲核反应来实现，其对污染物的氧化具有选择性；间接氧化是臭氧在水溶液中容易受到诱导发生自分解，通过链反应生成强氧化剂—羟基自由基，再由羟基自由基氧化污染物[26]。
在臭氧氧化法的基础上，加入其他氧化剂或引入紫外光照或超声波，形成了O3/H2O2，O3/UV 和O3/US 等其他高级氧化技术。荆国华等人[27]进行了臭氧氧化聚乙烯醇废水的试验研究，并采用O3/UV 和O3/US 方法与单独臭氧氧化处理效果进行了对照。试验结果表明，经12 min 处理，O3/UV 和O3/US 协同作用下对PVA 降解率较单独臭氧氧化的63.2 %有显著提高，表现出了良好的协同效应。
2.5 过硫酸盐氧化法
过硫酸盐因其具有较强的氧化性、无选择性反应及室温下性质稳定等优点，成为污染物氧化反应中常规氧化剂的替代品。加之，过硫酸根离子在加热、金属离子及紫外光照射等作用的条件下，其可以形成氧化能力更强的硫酸根自由基SO4-·，并且可以形成羟基自由基OH·，在废水体系中，两种自由基可以共同参与污染物的氧化反应[28]。
S2O82-+heat/UV→2SO42-
S2O82-+Men+→SO42-+Me(n+1)++SO42-
SO42-+H2O←→OH+H++SO42-
SO42-+OH-→SO42-+OH
Seok-Young Oh 等人[28]采用过硫酸钾氧化剂在加热并投加Fe2+或Fe(0)的条件下对PVA 溶液进行氧化实验。结果表明，在PVA 初始浓度为46.5～51.9 mg/L 时，控制温度200 C，投加K2S2O8250 mg/L，并按照S2O82-与Fe2+或Fe(0)的摩尔比为1∶1 投加Fe2+或Fe(0)，反应2 h 后，PVA 完全被氧化。用GC-MS 检测并证明PVA 被转化为C4H6O2。
利用硫酸铵盐或钠盐,将聚乙烯醇氧化成水不溶性的树脂加以去除。当COD 为800 mg/L 的含聚乙烯醇废水，与2000 mg/L的过硫酸铵在80～100 ℃下加热1 h 后，除去海绵状棕色树脂，COD 去除率>99 %[9]。
2.6 微波辐射法
自可以工业化生产并使用的微波源出现以后，微波能在工业生产中的应用技术得到广泛的研究，微波化学污水处理技术便应运而生。该技术是一项具有突破性、创新性、广谱性的水处理技术，就是利用微波对化学反应的诱导催化作用，通过物理及化学作用对水中的污染物进行降解、转化，从而实现污水净化的目的[29]。
夏立新等人[30]采用微波辐射技术对PVA 降解反应进行了实验研究。在试验中考察了微波功率、pH、H2O2 用量和反应时间对聚乙烯醇降解反应的影响。结果表明，在微波辐射条件下，废水初始pH 为3，微波功率为800 W，辐射时间为l min，H2O2 用量为22 g H2O2/100 g PVA 时，5 mL 聚乙烯醇(7 %)的平均聚合度能够在1 min 内由1750±50 降至67。与常规油浴加热相比，反应速度提高10～20 倍。
Shu-Juan Zhang 等人[31]采用γ射线对PVA 废水进行辐射降解实验。实验结果表明，PVA 的降解率受PVA 初始浓度、辐射剂量、pH、H2O2 投加量的影响。当PVA 初始浓度为200 mg/L，辐射剂量12.1 Gy/min，辐射时间90 min，废水pH 介于1～5 或在10～12 范围内变化时，PVA 降解率均在85 %以上，甚至有时可以达到完全矿化。
2.7 电化学法
电化学水处理技术是高级氧化技术的一种，通过外加电场作用，使废水中的污染物在特定的电化学反应器内发生电化学反应或物理反应，使废水中的污染物得到有效去除或回收，该反应过程主要包括电沉积、电吸附、电凝聚、电化学还原和电化学氧化等。其具有适应性广、操作简便、无需添加氧化还原剂、对环境友好等优点[32]。
根据污染物氧化还原产物，可将电化学水处理技术分为电化学燃烧和电化学转换两类。电化学燃烧即直接将有机物深度氧化为CO2 和H2O 等；电化学转换即把有毒物质转变为无毒物质，或把大分子有机物转化为小分子有机物。根据有机物氧化还原过程中电子转移方式不同，电化学水处理技术又可以分为直接电解和间接电解。直接电解是指污染物在电极上发生直接的电子转移过程而被氧化(阳极过程)或被还原(阴极过程)而从废水中去除。间接电解是指利用电化学产生的氧化还原物质作为反应剂或催化剂，使污染物转化成毒性更小的物质。
Wei-Lung Chou 等人[33]采用铁电凝法对PVA 溶液进行氧化处理实验。结果表明，Fe/Al 电极组和比Fe/Fe、Al/Fe、Al/Al 电极组和处理效果好。当溶液pH 为6.5，PVA 初始浓度为100 mg/L，槽电压为10 V，板间距离为2 cm，反应温度20 ℃，搅拌转速300r/min，控制反应120 min，PVA 去除率可以达到77.1 %。
徐金兰等人[34]以含PVA 的印染废水为处理对象，采用管式电凝聚器对其先进行预处理。试验结果表明，管式电凝聚器在pH=5，I=0.748 A/dm2，t=5 min。的操作条件下，COD 的去除率大约为50 %左右，电解后出水可生化性明显改善；并将电解出水经生物曝气、生物接触氧化处理，结果最终出水COD 达到100 mg/L 左右。
Sang yong Kim 等人[35]采用RuO2/Ti 作为阳极对PVA 溶液进行电化学氧化实验研究。结果表明，初始PVA 浓度为410 mg/L，板间距离为20 mm，电流密度为1.34 mA/cm2，Cl-浓度为17.1 mM，控制反应时间300 min，PVA 及COD 去除率分别为70.18 %，27.47%。
3 生化法
生化法是利用微生物的新陈代谢作用，使废水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定地无害物质，其分为好氧法和厌氧法。由于PVA 构成的有机污染物浓度高且难被生物降解，在采用生化法之前，对废水进行预处理，以提高废水的可生化性。
福建纺织化纤集团有限公司[36]在对PVA 废水的处理时，采用了采用水解酸化+活性污泥法+接触氧化法工艺进行处理，可以将废水中的COD 值由500~600 mg/L 降到20~60 mg/L，COD、BOD的去除率在85 %以上，出水优于《污水综合排放标准》中的其他排污单位一级标准。
裴义山等采用一体式好氧膜生物反应器(MBR)对难降解聚乙烯醇有机废水进行实验研究。结果表明，当进水COD为100~600mg/L 时，控制pH 为7~8，温度为15~29 ℃，HRT 为10~20 h，SRT 为100 d，可使系统出水COD 在40 mg/L 以下，平均为15.5mg/L，COD 的平均去除率为90.7 %。

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⑶ 水质工程学

十四章

1、生物滤池有多种工艺形式，如普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。举出三种可）

2、生物膜法有多种处理系统，如 生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、 生物流化床法 。

3、 生物膜法的实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。

4、生物膜的性质：①高度亲水，存在着附着水层；②微生物高度密集：各种细菌以及微型 动物，形成了有机污染物——细菌——原(后)生动物的食物链。

厌氧膜的出现：①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态； ②成熟的生物膜由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度 为2mm。

5、生物膜的原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，其中的有机污染 物被微生物吸附并降解。

6、高负荷生物滤池特点：①采用污水回流，增加进水量，稀释进水浓度，冲刷生物膜使其常保活性，且防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过度滋生；②增加滤料直径，以防止迅速增长的微生物膜堵塞滤料；③水力负荷和BOD负荷大大提高；占底面积小，卫生条件较好。

出水水质水力负荷的关系：由于水力负荷高，大大缩短了污水在滤池中的停留时间，但不发生硝化反应，可是生物膜吸附有机物速度很快，保证了出水水质的要求。

7、生物转盘：又称浸没式生物滤池，由许多平行排列浸没在一个水槽中的塑料圆盘所组成。8、生物转盘的特点：①废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；②转盘40%的面积浸没在废水中，盘面低速转动；③盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.1~0.5mm。

9、生物接触氧化法：在池内充填一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水的有机物得以去除，污水得到净化。

10、基本工艺流程 ：原污水—（初沉池——生物接触氧化池——二沉池）排泥——处理水。

11、生物流化床：以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体填充在床体内，因载体表面覆盖着生物膜而使其质地变化轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。

12、生物流化床由床体、载体、布水装置和膜脱落装置等组成。

13、生物接触氧化法在工艺、功能及运行方面的主要特征有哪些？

在工艺方面，使用多种型式的填料，填料表面布满生物膜，形成了生物膜的主体结构。在功能方面，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能。在运行方面，对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有重要意义，操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

14、生物膜法污水处理系统，在微生物相方面和处理工艺方面有哪些特征。（ 7 分）

①微生物相方面的特征⑴生物膜中的微生物多样化，能够存活世代时间较长的微生物⑵生物的食物链长⑶分段运行与优势菌属② 处理工艺方面的特征⑴耐冲击负荷，对水质，水量变动有较强的适应性⑵微生物量多，处理能力大，净化能力强⑶污泥沉降性能良好，易于沉降分离⑷能够处理低浓度的污水⑸易于运行管理，节能，无污泥膨胀问题

十五章

1、升流式厌氧污泥床系统（ UASB ）组成：进水配水系统、反应区（悬浮层和污泥层）、三相分离器、出水系统、集气罩。

2、厌氧生物处理的基本原理：

1）水解阶段：固态有机物被细菌的胞外酶水解；

2）第二阶段是酸化：开环、断链，以小分子的有机物作为受氢体，使有机酸增加，pH下降

3）第三阶段是在进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化，称乙酸化阶段；

4）第四阶段是甲烷化阶段。（在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌和产甲烷细菌。）

3、厌氧生物处理的主要特征

主要优点：（1）能耗低，且还可回收生物能（沼气）；（2）污泥产量低；——厌氧微生物的增殖速率低，——产酸菌的产率系数Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，——产甲烷菌的产率系数Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，——好氧微生物的产率系数约为0. 5~0.6kgVSS/kgCOD。（4）厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机物进行降解或部分降解；

主要缺点：（1）反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；（2）对温度、pH等环境因素较敏感；（3）出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；（4）气味较大；（5）对氨氮的去除效果不好；等

3、影响产酸细菌的因子

主要影响因子：pH值（pH3.5-8之内都可生存，最适pH值为6－7）、ORP（氧化还原电位）（最适ORP为－200～－300mV）、碱度、温度35℃、水力停留时间和有机负荷（有机负荷影响不是很大，正常为5～60kgCOD/(m3*d)，水力停留时间过短将影响底物的转化程度）

4、影响产甲烷细菌的因子

主要生态因子：pH6.5～ 7.5、氧化还原电位- 300～ - 500mV、有机负荷率（直接反应了底物与微生物之间的平衡关系）、温度（中温区在30~390C之间，高温区在50~600C之间）、污泥浓度、碱度、接触与搅拌、营养（COD∶N ∶P= 500∶5∶1）、抑制剂和激活剂。

5、UASB（升流式厌氧污泥层）工作原理：当反应器运行时，废水自下部进入反应器，并以一定上升流速通过污泥层向上流动。进水底物与厌氧活性污泥充分接触而得到降解，并产生沼气，使污泥膨胀。随着气量增加，这种搅拌混合作用更强，气体从污泥层内不断逸出，引起污泥层呈沸腾流化状态。气、液、固的混合液上升至三相分离器，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

特点：在反应器上配有气-液-固三相分离装置。在运行时能形成具有良好沉降性能的颗粒污泥，大大提高了反应器的生物量，使厌氧处理效率显著提高。

6、UASB反应器的工艺特征：（1）在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器；（2）在反应器底部设置了均匀布水系统；（3）反应器内的污泥能形成颗粒污泥：（直径为0.1~0.5cm，湿比重为1.04~1.08；具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性；污泥浓度可达50gVSS/l以上，污泥龄一般为30天以上；）（4）水力停留时间大大缩短，具有很高的容积负荷；（5）适于处理高、中浓度有机工业废水，也可以处理低浓度城市污水；（6）将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内，结构紧凑；（7）无需设置填料，节省费用，提高容积利用率。

第十六章 自然生物处理系统

填空题：

1、常见的污水土地处理系统工艺有以下几种：稳定塘；好氧塘；兼性塘；厌氧塘；曝气塘与深度处理塘。

3、在污水的稳定塘自然生物处理中，根据塘水中的微生物的优势群体类型和塘水中的溶解氧情况， 将稳定塘分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘。

名词解释：

1、稳定塘 ：是人工适当修整或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。P547

2、污水土地处理 P563污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与进化作用和自我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解、净化，氮、磷等营养物质得以再利用，促进绿色植物生长并获得增产。

3、慢速渗滤处理系统 P566 是将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢地在土地表面流动并向土壤中渗透，一部分污水直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。

问答题：

2、稳定塘有哪几种形式？它们的处理效果如何？适用条件如何？P547-548

好氧塘：深度较浅，阳光能透过池底，主要由藻类供氧，全部塘水呈好氧状态，由好氧微生物起有机污染物的降解作用。

兼氧塘：塘水较深，从塘面到一定深度（0.5m）左右，阳光能够透入，其污水净化是由好氧和厌氧微生物协同作用完成的。

厌氧塘：塘水深，有机负荷率高，整个塘水呈厌氧状态。

曝气塘：由表面曝气器供氧，塘水呈好氧状态，污水停留时间短，由于塘水被搅动，藻类的生长与光合作用受到抑制。

4、稳定塘对污水的净化作用有哪些? P550-551

1、稀释作用:污水进入稳定塘后和原塘水进行一定程度的混合，降低了各种污染物的浓度；2、沉淀与絮凝作用：在絮凝作用下，污水中的细小悬浮颗粒聚集成为大颗粒沉淀于塘底；3、微生物的代谢作用 4、浮游生物的作用 5、水生维管束植物的作用。

第十七章污泥处理、处置与利用

填空题：

1、污泥处理的目的是使污泥减量化、稳定化、无害化和资源化。

2、污泥中所含水分大致分为4类：间隙水、毛细水、吸附水、结合水 。

3、污泥 按成分可以分为以下两种：有机污泥和无机污泥 。

4、污泥浓缩的目的在于减容。

5、降低污泥含水率的方法主要有浓缩、自然干化法、机械脱水法、干燥与焚化法。

6、污泥按来源不同可分为沉淀污泥和生物处理污泥；按成分不同可分为有机污泥和无机污泥。

名词解释：

1、消化池的投配率 ：是消化池设计的重要参数，是每日投加新鲜污泥体积占消化池污泥总体积的百分数。P591

3、污泥含水率（计算公式）P578污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。

4、有机物负荷率（ S ）：指消化池的单位容积在单位时间内能够接受的新鲜污泥中挥发性干污泥量。P592

问答题：

1、污泥稳定的主要目的是什么？P576

答：便于污泥的储存和利用，避免恶臭产生。

3、影响污泥消化的因素有哪些？P519

答：PH值与碱度、温度与消化时间、负荷率、毒性物质、营养与C/N比等。

4、为什么机械脱水前，污泥常须进行预处理？怎样进行预处理？

原因：污水处理厂初沉污泥、活性污泥、腐殖污泥及消化污泥均由亲水性带负电的胶体颗粒组成，挥发性固体物质含量高、比阻大，脱水较困难，因此机械脱水前必须进行污泥调理。

污泥调理就是破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。方法有化学调理法、热处理法、冷冻溶解法、淘洗法。

8、试述厌氧消化的影响因素。P591

1、PH值和碱度，最佳PH值为7.0~7.3 碱度为2000mg/L；2、温度与消化时间温度是影响厌氧消化的主要因素，温度的高低不但影响产气量，还决定消化过程的快慢；消化时间是指产气量达到总量所需的时间。 3、负荷率：厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率，负荷率的表达方式包括污泥投配率和有机物负荷率两种； 4、有毒有害物质 5、营养与C/N比。

第十八章 常用给水处理工艺系统

问答题：

1、给水处理系统的选择原则是什么？ P619

给水处理系统应该在技术上是可行的，在经济上是合理的，在运行上是安全可靠和便于操作的。(技术可行性可以通过实验验证和参考已建的原水水质相近的水处理工艺系统的运行经验；经济合理性是满足处理水质要求前提下，使建设费用和运行费用最低；水处理工艺系统的抗冲击性是其安全性和可靠性的重要内容之一。)

2、举例说明微污染水的处理系统。P620 图

原水——混合装置——絮凝池——沉淀池——过滤池————清水池——出水

混凝剂 Cl2

第十九章 特种水源水处理工艺系统

1、常用的水的药剂软化法有：石灰软化法、石灰-苏打法、磷酸盐法及掩蔽剂法。

2、列举3种除盐的方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、电子混合床法。

3、常用的除氟方法有：吸附法、药剂法、电渗析法等。

问答题：

1、地下水除铁除锰的主要方法是什么？P643 P646

氧化法，将水中的二价铁氧化成三价铁，将水中的二价锰氧化成四价锰，由于三价铁、四价锰在水中的溶解度极小，故能从水中析出，再用固液分离的方法将其去除。

2、举例说明游泳池水的处理方法。P657 图

平衡水池上部设补充水管，循环水泵由平衡池抽水，水泵吸水管上设毛发过滤器，截留水中的毛发，将混合剂和中和剂（除藻剂）投加到水泵吸水管中，利用水泵叶轮搅拌混合，最后，处理水进入游泳池前要对水进行消毒

3、举例说明高浊水的处理方法。P641图

高浊度水首先进入辐流式沉淀池沉淀，再向水中投加混凝剂，经混合、絮凝、沉淀、过滤、投氯消毒，即可获得合格的处理水。

第二十章 城市污水处理工艺系统

填空题：

1、污水处理的物理法有：沉淀法、过滤法、气浮法、筛滤法、反渗透法和上浮法 等。

2、污水的化学处理法通常有：中和、混凝、电解、氧化还原、吸附、离子交换等。

3、污水的生物处理通常包括好氧氧化法和厌氧还原法两类。

名词解释：

1、 SV(settling velocity)（污泥沉降比）：又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。

SVI(sludge volume index)（污泥容积指数）：本项指标的物理意义是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ml计。SVI=SV(mL/L)/MLSS(g/L) 单位：mL/g

SOUR(specific oxygen uptake rate)（活性污泥的比耗氧速率）：是衡量活性污泥生物活性的一个指标。是指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，其单位为mgO2/(gMLVSS.h)mgO2/(gMVSS.h)。

8、泥龄（单位d） ：在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间 。从工程上来说，在稳定条件下，污泥龄就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。

9、污泥回流比 ：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比，常用%表示。

10、BOD—容积负荷率 （标明单位）：单位曝气池容积（m3），在单位时间（d）内接受的有机物量。Nv=Q*So/V kgBOD/(m3曝气池.d)

11、污泥解体：当活性污泥处理系统出现处理水质混浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等时的现象。

12、污泥膨胀 ：是一种丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降的现象。

13、污泥上浮 ：是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高,但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。

14、同步驯化法 ：在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长的过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。

⑷ 超滤系统稳定运行受哪些因素的影响

一、超滤透过通量 超滤在操作压力为0.1-0.6MPa、温度为60℃以下时，其透过通量应在100-500L/(m2.h)为宜，实际中比它要小得多，一般为1-100L/(m2.h)。当超滤透过浓差通量低于1L/(m2.h)时，过程缺乏经济效益，其原因是浓差极化在膜面上形成的边界层(或凝胶层)，使流体阻力增加，因此必须相应采取一些措施来解决。 1、料液流速 提高料液流速对防止浓差极化、提高设备处理能力有利。但增大压力使工艺过程耗能增加，结果导致费用增大。一般湍流体系中流速为1-3m/s。 在螺旋式组件体系中，常在层流区操作，可在液流通道上设湍流促进材料，或采用振动的膜支撑物，在流道上产生压力波等方法，以改善流动状态，控制浓差极化，从而保证超滤组件的正常运行。 2、操作压力 超滤膜透过通量与操作压力的关系决定于膜和边界层的性质。在实际超滤过程中往往后者控制着超滤透过同量。在用渗透压模型时，膜透过通量与压力成正比，而用凝胶化模型时，膜透过通量与压力无关。此时的透过通量称为临界透过通量。实际中超滤操作应在临界透过通量附近进行，此时操作压力约为0.5-0.6MPa,除了克服透过膜的阻力外，还要克服通过膜表面的流体压力损失。 3、温度 操作温度主要决定与所处理料液的化学、物理性质和生物稳定性，应在膜设备和处理物质允许的最高温度下进行操作，因为高温可以减少料液的黏度，从而增加传质效率，提高透过通量。温度与扩散系数的关系，可以用下式表示: μD/T=常数 由上式可见，温度T愈高，黏度μ变小，而扩散系数D则变大。例如，酶最高温度为25℃，电涂料为30℃，蛋白质为55℃，制奶工业为50-55℃，纺织工业脱浆废水中回收PVA时为85℃。 4、操作时间 随着超滤过程的进行，浓度极化在膜表面上形成了浓缩的凝胶层，使超滤透过通量下降。其透过通量随时间的衰减情况，与膜组件的水力特性、料液的性质和膜的特性有关。当超滤运行一段时间后，就需要进行清洗，这段时间称为一个运行周期，当然运行周期的变化还与清洗情况有关。 5、进料浓度 随着超滤过程的进行，料液(主体液流)的浓度在增高，此时黏度变小，边界层厚度扩大，这对超滤来说无论从技术上还是经济上都是不利的，因此对超滤过程主体液流的浓度应有一个限制，既最高允许浓度。 6、料液的预处理 为了提高膜的透过通量，保证超滤膜的正常稳定运行，在超滤前需对料液进行预处理，虽然超滤的预处理过程不像反渗透过程那么严格，但这种预处理也是保证实现超滤过程正常运行的关键，通常采用的预处理方法有: (1)过滤; (2)化学絮凝; (3)PH调节; (4)消毒; (5)活性炭吸附; 上述预处理方法可以根据料液的性质和需要进行选用。 此外，经超滤回收的水，在使用前还需进行再处理(称为后处理，如电子工业用水)如脱除CO2、PH调节、过滤、消毒等。

⑸ 对于蛋白质含量为0.1%左右的粗酶，如何固定化

你这个酶蛋白含量太低了，劝你还是用共价偶联法先固定吧，这种方法固定的应该是最牢的了，如果还不行建议先测一下杂质成分，看有没有可能先浓缩一下

⑹ 一体化净水器原理图

一体化净水装置和城市供水厂的净化流程一样。它有：混凝池、沉淀池、过滤池、水质稳定装置、反冲洗装置、水泵及电气控制柜。分别介绍如下：

1、混凝池：投加混凝剂的原水由进水管进入混凝池内，用特制的搅拌机搅动，使水中的悬浮物和混凝剂充分接触反应形成矾花。一般净水装置是采用涡流反应来使水和混凝剂混合，但效果受水量的变化而不稳定。该净水装置则用搅拌机混合，不受水量变化而影响效果。

2、沉淀室：水经加混凝剂混凝后形成矾花，流到设备的沉淀池内进行沉淀，沉淀池采用斜管沉淀法，经过梯形斜板沉淀室沉淀完成固液分离，沉淀下来的污泥排入泥斗。

3、过滤池：经沉淀后的水流到过滤池过滤，滤池结构：底部为布水管，中部为石英砂，上部为无烟煤。过滤速度为10m/h，最后清水流到清水池内消毒处理后饮用。过滤池反冲周期为12小时左右，反冲时间为5-10分钟。

(6)水温对超滤膜的影响系数扩展阅读

重力式一体化净水器，是有设有缩口的改进型喉管及格网、折板、水力反应等设施的综合净水器设备，将絮凝、澄清和过滤工艺紧凑合理地组合成一体，能方便地将一般地面水源原水净化成符合卫生标准的生活用水。

主要适用于广大农村、乡镇、农场、部队营房和中小企事业单位改善生活饮水水质使用，适用于工业用水软化，除盐工艺的水处理，同时也合于某些以分离去除水中悬浮物及胶体杂质为主要目的的接近中性的生产废水的净化使用。

⑺ 影响微滤和超滤膜水通量的因素有哪些

膜通量是膜分离过程中重要的一项工艺参数，是指单位时间内通过单位膜面积上的流体量，影响膜通量的因素主要有四点：

1.压力：在超滤中膜两侧压力差△P对通量和截留率的影响，在超滤中，压力升高引起膜面浓缩升高，则透过膜的溶质也增大，因而截留率减小。

2.浓度：当以微滤过滤菌体时，通量与浓度的关系不同于超滤，在谷氨基酸发酵液的微滤中：开始通量下降很快，可能是由于膜面的污染；然后通量变化较小，可能由于管状收缩效应引起通量的增加和浓度增大引起的降低互相对消，最后通量急剧降低。

3.流速：根据浓差极化，凝胶层模型，流速较大，可使通量增大。对于超滤，通常在略低于极限通量的条件下操作。虽然增大流速可以加大通量，但需考虑：只有当通量为浓差极化控制时，增大流速才会使通量增加；增大流速会使膜两侧压力差减小，因为流经通道的压力将增大；增大流速，使剪切力增加，对某些蛋白质不利；动力消耗增加。

4.温度：在超滤或微滤中，一般来说，温度升高都会导致通量增大，因为温度升高使粘度降低和扩散系数增大。所以操作温度的选择原则是：在不影响料液和膜的稳定范围内，尽量选择较高的温度。由于水的粘度每升高1℃，约降低2.5%，所以，一般可认为，每升高1℃，通量约增加3%。

⑻ 超滤膜分离实验中，什么是浓度极差

随着超滤膜抄使用时间的袭增加，膜的通量会逐渐减小，浓差极化现象就是引起这种现象的原因之一，掌握其发生机理和降低这种现象发生的具体措施，对超滤膜膜分离的过程是十分重要的。

那么超滤膜浓差极化有哪些危害呢?

1.浓差极化使膜表面溶质浓度增高，引起渗透压的增大，从而减小传质驱动力。

2.当膜表面溶质浓度达到其饱和浓度时，会在膜表面形成沉积或凝胶层，增加透过阻力。

3.膜表面沉积层或凝胶层的形成会改变膜的分离特性。

4.当有机溶质在膜表面达到一定浓度时有可能对膜发生溶胀或溶解，恶化膜的性能。

5.严重的浓差极化导致结晶析出，阻塞流道，运行恶化。

⑼ 纳透膜是什么膜，和反渗透膜和超滤膜的区别是什么

纳滤和反渗透都是复合膜，超滤是聚烯烃，聚砜类。纳滤主要去除二价离子。钠版透膜:孔径在权1nm以上，一般1-2nm。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。 最明显的区别就是，孔径很小，一般用来做离子过滤的。 反渗透膜 实现反渗透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。