1. 超濾系統穩定運行受哪些因素的影響
一、超濾透過通量 超濾在操作壓力為0.1-0.6MPa、溫度為60℃以下時,其透過通量應在100-500L/(m2.h)為宜,實際中比它要小得多,一般為1-100L/(m2.h)。當超濾透過濃差通量低於1L/(m2.h)時,過程缺乏經濟效益,其原因是濃差極化在膜面上形成的邊界層(或凝膠層),使流體阻力增加,因此必須相應採取一些措施來解決。 1、料液流速 提高料液流速對防止濃差極化、提高設備處理能力有利。但增大壓力使工藝過程耗能增加,結果導致費用增大。一般湍流體系中流速為1-3m/s。 在螺旋式組件體系中,常在層流區操作,可在液流通道上設湍流促進材料,或採用振動的膜支撐物,在流道上產生壓力波等方法,以改善流動狀態,控制濃差極化,從而保證超濾組件的正常運行。 2、操作壓力 超濾膜透過通量與操作壓力的關系決定於膜和邊界層的性質。在實際超濾過程中往往後者控制著超濾透過同量。在用滲透壓模型時,膜透過通量與壓力成正比,而用凝膠化模型時,膜透過通量與壓力無關。此時的透過通量稱為臨界透過通量。實際中超濾操作應在臨界透過通量附近進行,此時操作壓力約為0.5-0.6MPa,除了克服透過膜的阻力外,還要克服通過膜表面的流體壓力損失。 3、溫度 操作溫度主要決定與所處理料液的化學、物理性質和生物穩定性,應在膜設備和處理物質允許的最高溫度下進行操作,因為高溫可以減少料液的黏度,從而增加傳質效率,提高透過通量。溫度與擴散系數的關系,可以用下式表示: μD/T=常數 由上式可見,溫度T愈高,黏度μ變小,而擴散系數D則變大。例如,酶最高溫度為25℃,電塗料為30℃,蛋白質為55℃,制奶工業為50-55℃,紡織工業脫漿廢水中回收PVA時為85℃。 4、操作時間 隨著超濾過程的進行,濃度極化在膜表面上形成了濃縮的凝膠層,使超濾透過通量下降。其透過通量隨時間的衰減情況,與膜組件的水力特性、料液的性質和膜的特性有關。當超濾運行一段時間後,就需要進行清洗,這段時間稱為一個運行周期,當然運行周期的變化還與清洗情況有關。 5、進料濃度 隨著超濾過程的進行,料液(主體液流)的濃度在增高,此時黏度變小,邊界層厚度擴大,這對超濾來說無論從技術上還是經濟上都是不利的,因此對超濾過程主體液流的濃度應有一個限制,既最高允許濃度。 6、料液的預處理 為了提高膜的透過通量,保證超濾膜的正常穩定運行,在超濾前需對料液進行預處理,雖然超濾的預處理過程不像反滲透過程那麼嚴格,但這種預處理也是保證實現超濾過程正常運行的關鍵,通常採用的預處理方法有: (1)過濾; (2)化學絮凝; (3)PH調節; (4)消毒; (5)活性炭吸附; 上述預處理方法可以根據料液的性質和需要進行選用。 此外,經超濾回收的水,在使用前還需進行再處理(稱為後處理,如電子工業用水)如脫除CO2、PH調節、過濾、消毒等。
2. 哪些因素會影響超濾膜組件截留分子量
會影響超濾膜組件截留分子量的因素:
1、進水壓版力對納濾膜的影響
進水壓力本身並權不會影響鹽透過量,但是進水壓力升高使得驅動納濾膜的凈壓力升高,使得產水量加大,同時鹽透過量幾乎不變,增加的產水量稀釋了透過膜的鹽分,降低了透鹽率,提高脫鹽率。當進水壓力超過一定值時,由於過高的回收率,加大了濃差極化,又會導致透過量增加,抵消了增加的產水量,使得脫鹽率不再增加。
2、進水TDS含鹽量對納濾膜的影響
滲透壓是水中所含鹽粉或有機物濃度的函數,含鹽量越高滲透壓也增加,進水壓力不變的情況下,凈壓力將減小,產水量降低。透鹽率正比於膜正反兩側鹽濃度差,進水含鹽量越高,濃度差也越大,透鹽率上升,從而導致脫鹽率下降。
納濾膜的應用非常廣泛,在醫療、環保等等的行業都有所涉及,為了確保其應用性能的穩定性,應注意進水壓力及進水TDS含鹽量對納濾膜的影響。
3. 超濾膜用鹼和次氯酸鈉混合液洗,不酸洗,有問題嗎現在發現超濾膜變成了巧克力的顏色,是什麼原因啊
有問題,不酸洗會復使膜表面微溶制鹽(碳酸鈣和硫酸鈣等)濃度增加,降低水通量和脫鹽率,濃差極化嚴重時,導致膜的性能嚴重惡化。
說明一下,鹼洗主要是針對有機物的,酸洗主要是針對無機物的。
目前情況可考慮用酸溶液浸泡或用泵打循環超濾膜2小時左右,如無效,應聯系廠家檢查更換膜組件。
4. 影響微濾和超濾膜水通量的因素有哪些
膜通量是膜分離過程中重要的一項工藝參數,是指單位時間內通過單位膜面積上的流體量,影響膜通量的因素主要有四點:
1.壓力:在超濾中膜兩側壓力差△P對通量和截留率的影響,在超濾中,壓力升高引起膜面濃縮升高,則透過膜的溶質也增大,因而截留率減小。
2.濃度:當以微濾過濾菌體時,通量與濃度的關系不同於超濾,在谷氨基酸發酵液的微濾中:開始通量下降很快,可能是由於膜面的污染;然後通量變化較小,可能由於管狀收縮效應引起通量的增加和濃度增大引起的降低互相對消,最後通量急劇降低。
3.流速:根據濃差極化,凝膠層模型,流速較大,可使通量增大。對於超濾,通常在略低於極限通量的條件下操作。雖然增大流速可以加大通量,但需考慮:只有當通量為濃差極化控制時,增大流速才會使通量增加;增大流速會使膜兩側壓力差減小,因為流經通道的壓力將增大;增大流速,使剪切力增加,對某些蛋白質不利;動力消耗增加。
4.溫度:在超濾或微濾中,一般來說,溫度升高都會導致通量增大,因為溫度升高使粘度降低和擴散系數增大。所以操作溫度的選擇原則是:在不影響料液和膜的穩定范圍內,盡量選擇較高的溫度。由於水的粘度每升高1℃,約降低2.5%,所以,一般可認為,每升高1℃,通量約增加3%。
5. 超濾膜主要有哪些優點和缺點
超濾膜主要具有以下優點:
1.回收率高,所得產品品質優良,可實現物料的高回效分答離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
2.處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。
3.超濾設備系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。
4.操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。
超濾膜缺點:
超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。超濾膜的缺點是膜更換費用較高,技術設備投資很大。
6. PH 過高或過低對反滲透膜有沒有什麼影響
那要看你的PH到底是多高和多低了,一般性的低比如PH5左右或PH8左右都沒什麼影響,反滲透主要作用是脫鹽,大於反滲透孔徑的水分子就被排出了,通過的水都是可以直接飲用的,通過反滲透的水本身就是有些偏酸性的水,如果你的PH過低,出來的水肯定酸性更低,如果PH比較高的原水進入,出來的水PH值會略低於原水pH值。
不過,無論PH的高與低,只要水質符合國家標准,都是可以飲用的,國家對PH值的要求是:生活飲用水PH值標準定為6.5-8.5,而瓶(桶)裝純凈水PH值標准卻是5.0-7.0,似乎只是一個行業標准。
PH值低於7以下的水不一定就是純凈水,但是純凈水的PH值一定低於7。
目前有報道說「權威機構從未認為PH值對健康有影響」,卻也沒有權威機構制止「飲用弱鹼性水保健」的流行概念。
強調飲用水中礦物質微量元素對人體作用概念,也屬於商家炒作、片面之詞,畢竟是微量,人體所需礦物質微量元素主要來源在食物。
但是,提到飲用水PH值低於7的的說法時,就一定要涉及PH值低的原因——酸性物質污染、酸性物質的區分、對人體的干預。
PH值低於7遭受污染而存留於水中的酸性物質,飲用後,人體需要分泌鹼性物質來「中和」(人體是一個化學工廠的概念),長期的飲用、長期的分泌,從食物當中攝取而來的鹼性物質在慢慢地丟失…………
7. 超濾濃縮蛋白溶液時其濃度該從高到低還是有低到高對超濾膜好呢
從低到高,當然首先3瓶中蛋白分子量應該差不多,否則先超濾小分子的,主要是減少超濾膜的堵塞程度
8. 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。
9. 影響納濾膜,超濾膜,RO膜的性能因素有哪些
壓力的影響
進水壓力影響RO和NF膜的產水通量和脫鹽率,我們知道滲透是指水分子從稀溶液側透過膜進入濃溶液側的流動,反滲透和納濾技術即在進水水流側施加操作壓力以克服自然滲透壓。當高於滲透壓的操作壓力施加在濃溶液側時,水分子自然滲透的流動方向就會被逆轉,部分進水(濃溶液)通過膜成為稀溶液側的凈化產水。透過膜的水通量增加與進水壓力的增加存在直線關系,增加進水壓力也增加了脫鹽率,但是兩者間的變化關系沒有線性關系,而且達到一定程度後脫鹽率將不再增加。
由於RO和NF膜對進水中的溶解性鹽類不可能絕對完美地截留,總有一定量的透過量,隨著壓力的增加,因為膜透過水的速率比傳遞鹽分的速率快,這種透鹽率的增加得到迅速地克服。但是,通過增加進水壓力提高鹽分的排除率有上限限制,正如圖1脫鹽率曲線的平坦部分所示那樣,超過一定的壓力值,脫鹽率不再增加,某些鹽分還會與水分子耦合一同透過膜。
溫度的影響
膜系統產水電導對進水溫度的變化非常敏感,隨著水溫的增加,水通量幾乎線性地增大,這主要歸功於透過膜的水分子的粘度下降、擴散能力增加。增加水溫會導致脫鹽率降低或透鹽率增加,這主要是因為鹽分透過膜的擴散速率會因溫度的提高而加快所致。膜元件能夠承受高溫的能力增加了其操作范圍,這對清洗操作也很重要,因為可以採用更強烈和更快的清洗程序。
鹽濃度的影響
滲透壓是水中所含鹽分或有機物濃度和種類的函數,鹽濃度增加,滲透壓也增加,因此需要逆轉自然滲透流動方向的進水驅動壓力大小主要取決於進水中的含鹽量。如果壓力保持恆定,含鹽量越高,通量就越低,滲透壓的增加抵消了進水推動力,水通量降低,增加了透過膜的鹽通量(降低了脫鹽率)。
回收率的影響
通過對進水施加壓力當濃溶液和稀溶液間的自然滲透流動方向被逆轉時,實現反滲透過程。如果回收率增加(進水壓力恆定),殘留在原水中的含鹽量更高,自然滲透壓將不斷增加直至與施加的壓力相同,這將抵銷進水壓力的推動作用,減慢或停止反滲透過程,使滲透通量降低或甚至停止。RO
系統最大可能回收率並不一定取決於滲透壓的限制,往往取決於原水中的含鹽量和它們在膜面上要發生沉澱的傾向,最常見的微溶鹽類是碳酸鈣、硫酸鈣和硅,應該採用原水化學處理方法阻止鹽類因膜的濃縮過程引發的結垢。
pH 值的影響
各種反滲透和納濾膜元件適用的pH值范圍相差很大,像這樣的超薄復合反滲透和納濾膜與醋酸纖維素反滲透和納濾膜相比,在更寬廣的 pH
值范圍內更穩定,因而,具有更寬的操作范圍。膜脫鹽率特性取決於pH值,水通量也會受到影響。
10. 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