超滤膜分离实验误差分析

① 如何喝到健康水

实验一：洋葱不喜欢喝纯净水？

实验内容：在现场，有一张“三个洋葱的见证”的实验。在3个培养瓶中，各放一个从菜市场买来的洋葱，分别用了超市买来的纯净水、自来水和伴饮超滤水。

结果：三个星期之后，洋葱的“个头”差别十分明显：放在纯净水里的洋葱基本上没有“长个子”，没有绿苗长出，底部的根须也少得可怜；在自来水养出的洋葱，长出了一小截绿苗；而用伴饮超滤水养出来的洋葱，“个头”窜得很高，绿苗十分茂盛，而且高出自来水洋葱一大截，底部的根须也充满了整个容器。

专家释疑：瓶装的纯净水是饮料，并不能长期喝。因为纯净水里面经过滤后没有了杂质，但“营养”也就消失，只能用来“解渴”，人们在日常饮水时最科学的方式就是喝保留矿物质的水。

比如钙，水中的溶解性钙离子吸收性好，对中国人来说，是价廉易得而且稳定的钙补充途径。同时，纯净水中矿物质缺失严重，净化水（过滤后自来水）兼具较少的微量有机物及较多的矿物质保留，对于对外界环境较为敏感的孕母和儿童来说，也是一种比较好的选择。

实验二：弱酸弱碱水谁最健康？

实验内容：试验台上放置了分别装有纯净水、矿泉水和伴饮超滤水的杯子，当试验人员向其中滴入枚红色的PH试剂。

结果：渐渐的三瓶水样颜色发生变化，纯净水逐渐变黄，而矿泉水和超滤水则显现为淡蓝色，和PH比色卡进行对比，前者PH值小于7在5左右为酸性，而后两者则显示在9，鉴定为碱性水。

专家释疑：水的好坏不能单用酸碱度的PH值来考量，而是一个多项的综合指标，“酸碱度”只能反应出水中有没有矿物质。“饮用的水首先要是没有污染的水，不含有毒有害物质的水。其次要和含有一定矿物质的水，研究表明，长期饮用矿物质含量较少的纯净水及会增加患心血管疾病的风险。”

所以，目前市场上大部分销售的是纯净水，不少人都觉得干净卫生，这其实是个“误区”。因为纯净水非但不含矿物元素，而且还会带走体内的矿物元素，隐含健康风险。

实验三：超滤膜怎么分离水中污物？

试验内容：在实验台前，有两个水箱，一边是发黑的脏水，一边是经过净水器过滤后变干净的水在流淌。一位观众将一根管状超滤膜的一端捏住，然后工作人员利用针管将混有墨汁和其他脏东西的污水注入超滤膜的另外一端。

结果：只见膜丝表面均匀地渗透出了晶莹剔透的干净水，而当这位市民松开捏紧的膜丝端的时候，膜丝内被截留下来的脏东西就随之被冲走了。

专家释疑：科学检测发现，超滤膜一般为高分子有机膜，在超滤膜的表面布满了无数肉眼看不见的微孔，孔径约为0.01微米，是头发丝的万分之一。在水压驱动下，水分子能透过膜壁上的微孔，而比微孔大的颗粒物会被截留下来，达到净化水质的效果。而水中的微量元素呈离子状态，所以和水分子一起保留了下来。

实验四：超滤膜会有污染物累积吗？

实验内容：工作人员取出使用后的超滤膜，里面暗藏“玄机”。原来，在水压驱动下，未经过滤的污水从膜的一端进去，净化水从另外一端出来，而被截留下来的脏东西经排污水从其他接口流了出来。这种“一进两出”的设计是可以排污的，所以水中的污染物都不会累积在滤芯里，而可以随着“废水”排出。

专家释疑：净水器的后期维护非常重要，需要定期更换滤芯，因为净水器截留污物的能力越强，使用越久，滤芯中积累的污染物就越多，如果不及时更换滤芯就极可能引发水质的二次污染问题，导致过滤后的水比过滤前更脏。

所以，是否具备排污能力是消费者选购净水器的关键因素。超滤膜因为具有独特设计，滤芯的使用寿命更长（有的能达到3年甚至更长），换芯成本更低，也不容易产生滤芯的二次污染。

② 影响超滤膜运行的因素有哪些

温度对产水量的影响：

温度对超滤膜系统的水分子的活性增强，粘滞性减小，故产水量增加。反之则产水量减少，因此即使是同一超滤膜系统在冬天和夏天的产水量的差异也是很大的，温度与产水量的关系是成正比的。一般在允许的温度条件下，温度系统约为0.0215/1°C，即温度每上升一度，则相应的产水量增加2.15%，因此可以使用调节水温的方法来实现超滤系统的产水量的稳定一致。

水质变化：

一方面，进水水质经由10μ过滤后，保证浊度小于1NTV，浓度不大于百分之五，且水温应在5至40摄氏度之间，压力应不大于0.2MPa，在此基础上，保证进水回收率在80%以上，酸碱度为2至13之间。另一方面，水质异常也是影响超滤出水量的重要条件，包括在雨季，原水中所蕴含的颗粒物、悬浮物会增多，使浊度达不到相关要求。加之进水的主要来源是地表水，所蕴含的有机物较多，在压力不均衡和连接不紧密的情况下会混入一定质量的生水，被截留于超滤膜表面，致使定期的清洁难以维持，直接导致超滤出水量降低。

操作压力对产水量的影响：

在低压时超滤膜的产水量与压力成正比关系，即产水量随着压力升高而升高，但当压力值超过0.3mpa时，即使压力再升高，其产水量的增加也很小，主要是由于在高压下超滤膜被压密而增加透水阻力所致，因此在超滤系统设计应注意；

超滤过程：

原水在管道内或管道外流动，小分子溶质及溶剂穿过膜逐渐形成超滤液，并降低浓度，成为浓缩液，从而实现小分子溶质和溶剂分离和浓缩。超滤过程具有动态性，且膜不易堵塞，但会随着运行时间的增加，产生吸附作用，使超滤膜表面形成残渣等物质。因此，超滤的各项特征是保证出水量的必要条件。

进水浑浊度对产水量的影响：

进水浊度越大时，超滤膜受到影响的产水量越少，而且进水浊度大更易引起超滤膜的堵塞，在确定超滤膜产生量时也应考虑进水浊度的影响，一般可采用以下方法降低浊度的影响；

A、 增加前级预处理降低原水浊度；

B、 使用错流过滤方式，并降低系统回收率；

流速对产水量的影响：

流速的变化对产水量的影响虽不像温度和压力那样明显，流速过大时反而会导致膜组件的产水量下降，这主要是因为由于流速加快增加了组件压力损失而造成的，因此在设计超滤系统流速时，一定要控制在给定的流速范围内，流速太慢影响超滤分离质量，容易形成浓差极化，太快则影响产水量。

③ 超滤膜分离实验中，什么是浓度极差有什么危害有哪些消除方法

浓差极化，从理论上说，超滤膜是纯物理的过滤方式，它的分离后的效果应该是，版无相变，无权质变
如果浓差极化产生，那么超滤膜的分离效果就会有 质变的可能，其主要危害，就是让超滤膜分离的效果 不稳定了。
消除浓差极化，一般是2步骤，已经出现了。那么就清洗，用化学药剂清洗膜
最主要的是预防，主要是体现在，超滤膜之前工艺上，和超滤系统设计的。
反洗时间，反洗流量，反洗药剂，反洗药剂浓度，加药的时间，这些设计可以影响，超滤膜浓差极化的形成。也许有错字，，不我也不检查了。希望对您有帮助
超滤膜技术 问题，解决者
膜术师

④ 影响超滤膜产水量的因素是什么

流速的变化对产水量的影响不像温度和压力那样明显，流速太慢容易导致超滤膜堵塞，太快则影响产水量。超滤是一种利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。

⑤ 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。

⑥ 超滤中的浓差极化现象分析

什么是浓差极化？

在压力驱动膜过程中，由于料液中水透过膜，而溶质被膜阻留，使膜表面上溶质的浓度升高。在浓度梯度作用下，溶质从膜表面向本体溶液反向扩散，形成边界层，使流体阻力和渗透压增加，从而导致溶剂透过通量减小。

当溶剂向膜表面流动引起的溶质流动速度与由浓度梯度引起的溶质向本体溶液的扩散速率达到平衡时，在膜表面附近形成一个稳定的浓度梯度区，膜表面浓度C2高于主体溶液浓度C1，这一区域称为浓差极化边界层，这一现象叫浓差极化；C2/C1叫浓差极化度。

浓差极化的危害

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。

浓差极化主要防治途径：

1.加强进料的预处理。

2.选择合适膜组件：组件结构；加入紊流器；料液横切流向设计；螺旋流。

3.合理的过程设计：料液脉冲流动；提高流速。

4.合适的操作参数的选择：适当提高进料液温度以降低粘度，增大传质系数等。

⑦ 不同膜分离技术存在哪些不同的原理

在生物化工过程中常用的膜分离技术有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)、电渗析(ED)、液膜(LM)等。
微滤
微滤是以多孔细小的薄膜作为过滤的介质，以筛分原理为根据的薄膜过滤。在压力作为推动力的作用下，溶剂、水、盐类及大分子物质均能透过薄膜，而微细颗粒和超大分子等颗粒直径大于膜孔径的物质均被滞留下来，以达到分离的目的，进一步使溶液净化。微滤是目前膜分离技术中应用最广且经济价值最大的技术，主要应用于生物化工中的制药行业。
超滤
超滤是根据筛分原理，以一定的压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的操作。同微滤过程相比，超滤过程受膜表面孔的化学性质影响较大，在一定的压力差下溶剂或小分子量的物质可以透过膜孔，而大分子物质及微细颗粒却被截留，以达到分离目的。超滤膜通常为不对称膜，膜孔径的大小和膜表面的性质分别起着不同的截留作用。超滤主要应用于浓缩大分子溶液的净化等.在生物化工过程中应用最广。
反渗透
反渗透过程主要是根据溶液的溶解、扩散原理，以压力差为推动力的膜分离过程。它与自然的渗透过程刚好相反。渗透和反渗透均是通过半透膜来完成的。在浓溶液一侧，当施加压力高于自然渗透压力时，就会迫使溶液中溶剂反向透过膜层，流向稀溶液一侧，从而达到分离提纯的目的。反渗透过程主要应用于低分子量组分的浓缩，如氨基酸浓缩(甘氨酸HGB
3075—79)、乙醇浓缩(GB 679-65)等。其渗透压的大小与膜的种类无关，而与溶液的性质有关。
纳滤
纳滤也是根据吸附、扩散原理，以压力差为推动力的膜分离过程。它除了有本身的工作原理外，还具有反渗透和超滤的工作原理。纳滤又可以称为低压反渗透，是一种新型的膜分离技术，这种膜过程，拓宽了液相膜分离的应用，分离性能介于超滤和反渗透之间，其截断分子量约为200～2000。纳米膜属于复合膜，允许一些无机盐和某些溶剂透过膜。纳滤过程所需压力比反渗透低得多，具有节约动力的优点。它能截断易透过超滤膜的那部分溶质，同时又可能被反渗透膜所截断的溶质透过，其特有功能是反渗透和超滤无法取代的。纳滤膜具有良好的热稳定性、pH
稳定性和对有机溶剂的稳定性，因此现已广泛应用于各个工业领域，尤其是医药、生物化工行业的分离提纯过程。纳滤膜是现今最先进的膜分离技术。微滤、超滤、反渗透、纳滤4种分离技术没有太明显的分界线，均是以压力作为推动力，被截断的溶质的直径大小在某些范围内相互重叠。
电渗析
电渗析是以电位差为推动力，在直流电作用下利用离子交换膜的选择透过性，把电解质从溶液中分离出来，从而实现溶液的淡化、精制或纯化目的。
液膜
液膜是悬浮在液体中的一层乳液微粒，形成液相膜。依据溶解、扩散原理，通过这层液相膜可以将两个组成不同而又互溶的溶液分开，并通过渗透的现象起到分离、提纯的效果，它克服了固体膜存在的选择性低和通量小的特点。液膜一般由溶剂、表面活性剂和添加剂构成。

⑧ 膜分离中为什么超滤的滤过率会大于100%

由与超滤膜的生产工艺，导致膜的孔径分布不能达到100%，过滤效果也不能达到100%
国内膜厂也有品质不错的，像不做工程的膜厂家，他们有时间专门研究膜应用。
也有用葡聚糖溶液评价分子量孔径分布的

⑨ 有关超滤膜设计的问题~

一、超滤和反渗透的情况不一样；其中主要的原因有两点：
1、超滤的反洗频率非常内高，正常的设计容（还要根据水质情况）反洗频率在60分钟左右吧，回收率较高的时候产生的膜污堵可以通过反洗来恢复膜通量；
2、超滤膜构造和反渗透也不一样，一般使用的超滤都是中空纤维膜，膜管内的流速较高（内压式），外压式虽然要差点，但一般都会选择气洗；
二、如何了解超滤膜产品以及寻求超滤膜厂家的技术支持是设计合理的关键。
从你提的问题上看，你对超滤可能还是不太熟悉，因此，当你正在选择膜产品型号或者你的超滤膜型号、厂家已经确定的时候，你需要仔细地了解膜产品的说明书以及相关的设计资料，最好是让膜厂商提供一些技术支持（非常重要）。这样你在设计膜的反洗、清洗、排列、回收率等参数的时候就不会出现原则性的错误。
希望对你有用！
谢谢！