Ⅰ 在纳滤(膜分离)过程中,Rejection是什么意思说的详细一些谢!
Rejection是指截留率
面向饮用水制备过程的纳滤膜分离技术
Application of nanofiltration membranes to drinking water proction
<<膜科学与技术 >>2003年04期
王大新 , 王晓琳
纳滤膜分离技术在饮用水制备方面具有独特的作用,是制备优质饮用水的有效方法.依据电荷效应,纳滤膜可以降低水质硬度,去除饮用水中对人体有害的硝酸盐、砷、氟化物和重金属等无机污染物;依据筛分效应,纳滤膜可以有效地去除农药残留物、三氯甲烷及其中间体、激素以及天然有机物等有机污染物.文章详细综述了国内外纳滤膜技术在饮用水制备中应用研究的最新进展,纳滤膜对地表水或地下水中存在的各种无机、有机污染物的分离特性及饮用水制备过程中的纳滤膜污染与防治对策.
膜分离技术处理电镀废水的实验研究
慧聪网 2005年9月20日10时17分 信息来源:夏俊方 网友评论 0 条 进入论坛
由图9可知,当压力(ΔP)小于3.0 MPa时,Cu离子截留率(R1)随着压力(ΔP)的增加而上升;当压力(ΔP)大于3.0 MPa时,Cu离子截留率(R1)随着压力(ΔP)增加而呈下降趋势。这一现象的原因和纳滤过程相似。当压力(ΔP)小于3.0 MPa时,Cu离子截留率(R1)的正向变化趋势可和纳滤过程作同样的解释。当压力(ΔP)大于3.0 MPa时,Cu离子截留率(R1)的反向变化趋势。这可能是由于压力已经达到反渗透膜最佳运行压力范围的上限。此时,膜拦截溶质的能力已大为减弱,溶质开始大量透过膜片,导致其截留率呈下降趋势。
由图10可知,COD截留率(R2)随着压力(ΔP)的增加而上升。和Cu离子的上升变化趋势的原因一样,非平衡热力学模型的Spiegler-Kedem方程能很好的解释这一现象。
有一个问题:Cu离子的截留率(R1)和COD的截留率(R2)变化曲线不同,COD曲线没有下降趋势。这可能是由于反渗透膜对COD分子和Cu离子的截留能力有所差异。当运行压力(ΔP)大于3.0 MPa时,膜对Cu离子的截留能力已经下降了很多,而对COD分子的截留能力下降不大。但可以发现,COD曲线随着压力的增加,已逐渐趋于平缓,这说明膜对COD的截留能力也在下降。
压力实验表明:SE抗污染反渗透膜的最佳运行压力为3.0 MPa。
3.2.2浓缩倍数(n)对反渗透膜分离性能的影响
反渗透实验采用3.0 MPa的压力运行。反渗透浓缩实验料液为纳滤过程浓缩10倍的浓缩液,体积50L。
反渗透浓缩试验采用浓水回流方式,即浓水回流入料液桶。浓缩倍数是按照料液桶内剩余料液的体积与原始料液的体积比来确定。例如,料液桶内还剩下1/10料液时,即为浓缩10倍,取样测试。
浓缩倍数对反渗透膜分离性能的影响曲线如图11、12、13所示。
由图11可知,膜通量(Jw)随着料液浓度(C)增加而降低。这一现象和纳滤过程一样,也可以根据优先吸附——毛细孔流模型来解释。
由图12可知,在浓缩两倍之前,Cu离子截留率(R1)随浓缩倍数(n)增大而上升,之后则开始呈下降趋势。这一现象可根据细孔理论来解释。细孔理论的依据有两点:其一是膜截留溶质分子主要考虑筛分作用的机理;其二是视溶质分子为刚性球。反渗透过程截留溶质(中性分子和电解质)主要是依靠筛分机理,因此可以用细孔理论来解释。细孔理论表明:膜对溶质溶液的截留率在一定浓度范围内随溶液浓度的变化不大,可视为不变。在本实验中,浓缩两倍的浓度可能还未超出细孔理论所限定的范围,溶质浓度虽然增加,但还不能大量通过膜片,因此溶质的透过量变化不是很大。而同时,膜通量(Jw)在下降,但下降趋势不是很大。综合溶质透过量和膜通量两方面的因素,Cu离子的截留率呈略微上升的趋势。浓缩2倍以后,该浓度值可能已经超过细孔理论所限定的范围,溶质浓度的进一步增加导致其透过膜片的量开始逐步增加,因而Cu的截留率(R1)会呈下降趋势。
由图13可知,在浓缩6倍之前,COD离子截留率(R2)随浓缩倍数(n)增大而上升,之后则开始呈下降趋势。这一现象的原因和Cu离子截留率变化的原因一样。反渗透膜截留COD分子和Cu离子所依据的都是筛分原理,导致COD截留率在浓缩6倍时出现下降趋势,可能是6倍浓度是超过细孔理论所限定范围的临界点。
表2 反渗透浓缩分离实验数据表
项目浓度浓缩倍数 渗透液(mg/L) 浓缩液(mg/L) 截留率 膜通量(L/min)
Cu离子 COD Cu离子 COD Cu离子 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.反渗透浓缩的实验结果
反渗透浓缩实验的目的是希望能够尽可能的浓缩料液,本次实验是在纳滤浓缩的基础上将料液再浓缩10倍,实验数据如表2所示。
由表2可以知道,在初始状态时,料液Cu离子浓度为1478mg/L,渗透液浓度为4.07mg/L;料液浓缩10倍后,其浓度达到14625mg/L,透过液浓度为220.45mg/L。
在初始状态时,料液COD值为2430mg/L,渗透液浓度为343mg/L;浓缩10倍后,浓缩液COD为17020mg/L,渗透液浓度为5510mg/L。
4. 结论
通过实验室规模的实验,研究了不同压力(ΔP)和浓缩倍数(n)条件下,纳滤膜和反渗透膜的分离性能,得到如下结论:
1.在ΔP=1.5 MPa条件下进行浓缩,纳滤膜可以使料液浓缩近10倍,料液体积浓缩为原来的1/10。纳滤膜对Cu离子的截留率在96%以上,对COD的截留率在57%以上。随着浓度的增加,纳滤膜的截留率会降低。
2.在ΔP=3.0 MPa条件下进行浓缩,反渗透膜可以使料液浓缩近10倍,料液体积浓缩为原来的1/10。反渗透膜对Cu离子的截留率在98%以上,对COD的截留率在67%以上。随着浓度的增加,反渗透膜的截留率会降低。
3.本实验在浓缩过程中,没有调整料液pH值。原因是pH值对膜分离性能确有影响,但在实际工程中调整pH值需要增加设备投资和运行费用。综合权衡效果和投资这两方面的影响,实际工程中一般不会调节对废水pH值后再进行膜分离处理。
4.和反渗透阶段相比,纳滤阶段的透过液浓度不是太高。因此,纳滤阶段的浓缩倍数应该还可以提高。
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 Osmosis, Condense,
Electroplating Wastewater
参考文献
[1] 许振良. 膜法水处理技术. 北京:化学工业出版社,2001 :1~2
[2] Wang X L et al. Electrolyte transport through nanofiltration membranes by the space-charge model and the comparison with Teorell-Meyer-Siever model. Journal of Membrane Science. 1995,103:117~133
[3] Nakao. S.,Kimura S. Models Transport Phenomena and Their Applications for Ultrafiltration Data. Journal of Chemical Engineering of Japan. 1982(15):200~204。
Ⅱ 纳滤膜过滤的分子量范围是多少
纳滤膜能截留0.1-1
微米之间的颗粒。能允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过,但会截留住悬专浮物、细菌及属大分子量胶体等物质。纳滤膜的操作压力比反渗透的低,但价格比反渗透贵些,所以一般家用净水机主要是超滤和反渗透饮水机。工业来说,要看出水的具体要求,如果要达到纯水要求的话,就必须要用反渗透。
纳滤膜过滤性能还与膜的荷电性、膜制造的工艺过程等有关。不同的纳滤膜对溶质有不同的选择透过性,如一般的纳滤膜对二价离子的截留率要比一价离子高,在多组分混合体系中,对一价离子的截留率还可能有所降低。纳滤膜技术实际分离性能还与纳滤过程的操作压力、溶液浓度、温度等条件有关。如透过通量随操作压力的升高而增大,截留率随溶液浓度的增大而降低等。
Ⅲ 氯离子能透过钠滤膜吗
可以,会接近全部透过。
纳滤膜截留有机物的分子量大约为150-500左右,部分精密版生产的还可以控制在100以下权。而如果截留单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液,氯离子的盐溶液截留率大致在5%到10%(数据为预估的)
Ⅳ 纳滤对钙离子和镁离子的去除率哪个高
目前纳滤技术原理有两类主流观点,一个是溶解扩散原理,一个是电效应原理,我们从电效应进行分析:
纳滤膜与电解质离子间形成静电作用,电解质盐离子的电荷强度不同,造成膜对离子的截留率有差异,在含有不同价态离子的多元体系中,由于道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择性不一样,不同的离子通过膜的比例也不相同。
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据文献说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g。
为此,我们可用道南效应加以解释:
ηj=μjzj.f.φ
式中ηj——电化学势;
μj——化学势;
zj——被考查组分的电荷数;
f——每摩尔简单荷电组分的电荷量;
φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。
式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.f.φ项,该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以计算出纳滤膜的分离性能。
以上是理论上的分析方法,要详细的数据就要一个个参数查出来套进公式,如果只是要简单地判断钙和镁的截留率,这里从直观的方式来进行解释:
电荷性越强,纳滤膜对该金属离子的截留率越高,如:
三价金属离子截留率>二价金属离子截留率>一价金属离子截留率
同价位的金属离子,电荷越强,截留率越高,如:
Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+
道理很简单,电荷越强,膜对该离子的排斥越大,因此更不容易透过膜
根据我们的工程经验,一般不去区分钙镁谁的去除率高,因为差别不大
希望对您有帮助
Ⅳ 纳滤能否有效去除水中的COD BOD5和TOC
首先,纳滤膜(Nanofiltration Membranes)是80年代末期问世的一种新型分离膜,其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间,约为-2000Da,由此推测纳滤膜可能拥有lnm左右的微孔结构,故称之为“纳滤”。纳滤膜大多是复合膜,其表而分离层由聚电解质构成,因而对无机盐具有一定的截留率。国外已经商品化的纳滤膜大多是通过界面缩聚及缩合法在微孔基膜上复合一层具有纳米级孔径的超薄分离层。
纳滤膜能截留纳米级(0.001微米)的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间,截留溶解盐类的能力为20%-98%之间,对可溶性单价离子的去除率低于高价离子,纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭,且部分去除溶解盐,在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
纳滤过程的关键是纳滤膜。对膜材料的要求是:具有良好的成膜性、热稳定性、化学稳定性、机械强度高、耐酸碱及微生物侵蚀、耐氯和其它氧化性物质、有高水通量及高盐截留率、抗胶体及悬浮物污染,价格便宜且采用的纳滤膜多为芳香族及聚酸氢类复合纳滤膜。复合膜为非对称膜,由两部分结构组成:一部分为起支撑作用的多孔膜,其机理为筛分作用;另一部分为起分离作用的一层较薄的致密膜,其分离机理可用溶解扩散理论进行解释。对于复合膜,可以对起分离作用的表皮层和支撑层分别进行材料和结构的优化,可获得性能优良的复合膜。膜组件的形式有中空纤维、卷式、板框式和管式等。其中,中空纤维和卷式膜组件的填充密度高,造价低,组件内流体力学条件好;但是这两种膜组件的制造技术要求高,密封困难,使用中抗污染能力差,对料液预处理要求高。而板框式和管式膜组件虽然清洗方便、耐污染,但膜的填充密度低、造价高。因此,在纳滤系统中多使用中空纤维式或卷式膜组件。
在我国,对纳滤过程的理论研究比较早,但对纳滤膜的开发尚处于初步阶段。在美国、日本等国家,纳滤膜的开发已经取得了很大的进展,达到了商品化的程度,如美国Filmtec公司的NF系列纳滤膜、日本日东电工的NTR-7400系列纳滤膜及东丽公司的UTC系列纳滤膜等都是在水处理领域中应用比较广泛的商品化复合纳滤膜。
对于一般的反渗透膜,脱盐率是膜分离性能的重要指标,但对于纳滤膜,仅用脱盐率还不能说明其分离性能。有时,纳滤膜对分子量较大的物质的截留率反而低于分子量较小的物质。纳滤膜的过滤机理十分复杂。由于纳滤膜技术为新兴技术,因此对纳滤的机理研究还处于探索阶段,有关文献还很少。但鉴于纳滤是反渗透的一个分支,因此很多现象可以用反渗透的机理模型进行解释。关于反渗透的膜透过理论[2]有朗斯代尔、默顿等的溶解扩散理论;里德、布雷顿等的氢键理论;舍伍德的扩散细孔流动理论;洛布和索里拉金提出的选择吸附细孔流动理论和格卢考夫的细孔理论等。
纳滤膜的过滤性能还与膜的荷电性、膜制造的工艺过程等有关。不同的纳滤膜对溶质有不同的选择透过性,如一般的纳滤膜对二价离子的截留率要比一价离子高,在多组分混合体系中,对一价离子的截留率还可能有所降低。纳滤膜的实际分离性能还与纳滤过程的操作压力、溶液浓度、温度等条件有关。如透过通量随操作压力的升高而增大,截留率随溶液浓度的增大而降低等。
所以,纳滤膜可以去除大部分COD及BOD和TOC
Ⅵ 纳滤膜对离子分离技术的操作条件具体分析
纳滤膜对离子的截留率受到共离子的强烈影响,对同一种膜在分离同种离子并在该离子浓度恒定条件下,共离子价数相等,共离子半径越小,膜对该离子的截留率越小,共离子价数越高,膜对该离子的截留率越高。纳滤膜对二价离子的截留率较一价离子截留率高得多,主要是由于离子半径和静电斥力作用影响造成的。
一、陶氏膜组件操作条件
纳滤膜的分离性能有直接影响,操作压力的提高可提高水通量和脱盐率,回收率的提高可降低水通量和脱盐率,料液速率的提高可提高水通量和脱盐率。纳滤膜的耐压密性好,水通量和截留率随操作时间延长基本不变,对分子量数百的有机小分子和高价离子有较高的脱除率。
二、陶氏纳滤膜元件其它条件
由于道南离子效应的影响、物料的荷电性、离子价数、离子浓度、溶液pH值等对纳滤膜的分离效率有一定的影响。
三、纳滤膜分离技术具有的典型特征:
一是截留分子量为200 ~2000Da,其值介于反渗透和超滤之间。
二是纳滤膜表面分离层通常带有电荷,对不同价态的离子具有道南效应,其分离性能具有离子选择性。
陶氏DOW纳滤膜技术以其独特的分离性能在许多领域中占有不可替代的地位。目前,国内关于纳滤技术的研究多在膜材料、膜结构及分离机理领域,纳滤膜元件的运行特性包括测试特性与运行特性两个方面。测试特性系指特定运行条件下膜元件的运行参数,例如特定给水含盐量、给水温度、膜通量及回收率条件下的膜元件工作压力与透盐率两项指标。
Ⅶ 纳滤膜对于硫酸镁的脱除率不到60%是什么原因
看你纳滤膜的过滤孔径啦,一般除盐的纳滤膜通透率为分子量100,硫酸镁的分子量是120,是要被版截留的权,所以去除不掉。要是你换大的孔径分子量200,虽然能去除了,搞不好你的产品也通透跑掉了。我记得纳滤膜好坏的测试就是用硫酸镁作为实验验证膜是否良好,如果硫酸镁都跑出来电导率上升就代表膜坏。
Ⅷ 海德能纳滤膜对离子分离的条件都有什么
操作条件对纳滤膜的分离性能有直接影响,操作压力的提高可提高水通量和脱盐率,回收率的提高可降低水通量和脱盐率,料液速率的提高可提高水通量和脱盐率。纳滤膜的耐压密性好,水通量和截留率随操作时间延长基本不变,对分子量数百的有机小分子和高价离子有较高的脱除率。
Ⅸ 纳滤膜能截留硫酸钠吗
纳滤膜:孔径在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专一种功能性的半属透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为纳米而得名,它截留有机物的分子量大约为150-500左右,截留溶解性盐的能力为2-98%之间,对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度,脱除地下水的硬度,部分去除溶解性盐,浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。
Ⅹ 纳滤的过滤原理是
纳滤过滤技术是一种复合过滤技术,一方面过滤孔径高达0.001微米,在回压力差推动力作用答下,无机盐等小分子物质透过膜表面,截留大分子物质;另外一方面膜表面又带有带有荷电基团,通过静电相互作用,产生“道南效应”,对高价金属离子进行截留同时,保留低价金属离子及非金属离子,也就是俗称的有益矿物质;所以纳滤技术其实是比反渗透过滤更先进的过滤技术,虽然反渗透的过滤孔径更小,但是有益有害的统统过滤,几乎仅保留水分子;而纳滤可以做到既去除水中有害物质,又保留水中有益矿物质;市面上目前纳滤技术比较成熟的是GE净水,我知道通用净水的GE纳滤净水器就能保留水中的钾、钠、钙、镁、硒、偏硅酸等一些有益的微量元素,相当于在家喝矿泉水。