超滤中水通量和跨膜压的关系

⑴ 超滤膜的跨膜压差定义是什么不是公式，是文字叙述形式的特指超滤膜的压差定义

跨膜压差也叫透膜压差（TMP），是指中空丝内侧平均给水压与渗透液压力之间的差值，回TMP=（给水压力+浓水答压力）/2-产水压力。
跨膜压差，TMP（Trans － Membrane Pressure Drop），膜设备运行参数，跨膜压差被定义为驱动水透过膜所需的压力，为进水压力和过滤压力的差值，孔径较小的膜所需的跨膜压差也较大，在水温较低、通量较高以及发生污染时，跨膜压差也较高。
超滤为一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

⑵ 膜分离实验中实验水不是纯水或自来水，水通量与压力之间应是何种关系

纯净水是用自来水为原料，通过离子交换、反渗透、蒸馏等工艺制成。硬度低，几乎不含矿物质，烧开后无水垢。
矿泉水是从地下深处自然涌出或钻井采集的，对水源地有严格要求，需经过地矿部门勘探评价，采取水源地保护措施。矿泉水的价格相对较高，主要是因为水源成本高，而不是因为其中微量的矿物质真有什么神奇的功效。矿泉水中常宣传含有丰富的“微量营养元素”锶、硒等。

区别：
1.饮用纯净水是以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，通过电渗析法、离子交换、蒸馏法及其他适当的加工方法制得的，密封于容器中且不含任何添加物可直接饮用的水。

纯净水工艺流程：原水---原水泵---预处理【石英砂树脂罐】---预处理【活性炭树脂罐】---预处理树脂罐或者加药装置---精密过滤器---高压泵---反渗透---灭菌系统---纯净水

2..矿泉水是从地下深处自然涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下矿水；含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内相对稳定。矿泉水工艺流程： 采用机械过滤器、活性炭过滤器、中空纤维超滤、杀菌消毒设备等工艺，可去除水中的胶体、化学有机物、重金属、细菌等大分子有机物，保留水中有益微量元素。

3、纯净水是以符合生活饮用水卫生标准的水为原料，采用多种工艺，把水中的重金属、三卤甲烷、有机物、放射性物质、微生物等有害、有毒、有异味物大部分去掉，消除对人体健康的直接和潜在危害，然后以桶装的形式上市销售，供给人们饮用。

4.矿泉水的形成是复杂的。它是由地下水流经了含有不同组分的岩层，经溶滤作用、阴阳离子交换吸附、生物地球化学等一系列物理、化学作用，使岩石中的微量和常量组分进入了地下水，富集到一定程度而形成各种不同类型的矿泉水。

5.纯净水是通过蒸馏、反渗透等技术来净化原水的，而在去除有害物质的同时，也除去了几乎所有对人体有益的微量元素和矿物质。它是不含任何杂质,无毒无菌,易被人体吸收的含氧活性水。

6. 矿泉水和自来水、纯净水不同，它含有锂、锶、锌、碘、硒等20多种微量元素和矿物质，有的还含有比较丰富的宏量元素，如富含Ga、Mg、K、Na等离子。

7. 纯净水是直接可以饮用的水，无所谓加热或者煮沸，夏天一般凉饮，冬天加热后饮用的多。

8.矿泉水一般不应加热，可以稍微加温，最好不要煮沸。因为矿泉水含有钙、镁等宏量元素呈较多，有一定硬度，在常温下呈离子状态，加温煮沸后钙、镁等离子易与碳酸根生成水垢析出，所以矿泉水最佳饮用方法是在常温下直接饮用。

⑶ 膜处理 技术若实验水是工业废水，水通量与压力之间是何种 关系

水通量指单位压力单位间内通单位膜面积水体积或质量简称：NWP（Normalized Water Permeability） 其单位升/平米//巴意即：单位膜面积单位压力通膜水流量
PS：lmh表示每每平米所通液体升数L/(m2.h)

⑷ 超滤膜分离实验渗透通量随压强和温度如何变化为什么

中空纤维型的抄，压力上袭升，通量上升，压力越高，上升幅度降低，直到几乎没变化，因为内孔孔径限制了流量上限，压力再高也是白搭。温度越高，通量上升，再高材质受不了，分离膜微孔随温度上升会扩张，扩张到一定程度温度上升材质就没这强度了。

平板的压力稍微可以高点，但是支撑体也有承压上限。

⑸ 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%。

⑹ 超滤膜为什么有最大进水压力和跨膜压差

内外压差很小，把系统压力搞这么大，你这是准备让组件整个爆开么，进水压力是保证初始端的膜不破裂，跨膜压差是防止出口端不出现负压，不造成进水压不大，反被负压抽爆掉，明白了没？

⑺ 污水处理厂跨膜压差大对设备有影响吗

跨膜压差大会影响污水处理厂的设备，因为它会影响污水处理厂的运行效率。如果跨膜压差过大，可能会导致滤液流量减少，从而降低产水量；同时也可能对滤膜造成磨损，从而加快其更换周期。此外，如果跨膜压差过大，也可能对机电部件造成不利影响。

⑻ 超滤的应用

超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿，在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移，无需添加任何强烈化学物质，可以在低温下操作，过滤速率较快，便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化，避免了生物活性物质的活力损失和变性。
由于超滤技术有以上诸多优点，故常被用作：
(1)大分子物质的脱盐和浓缩，以及大分子物质溶剂系统的交换平衡。
(2)大分子物质的分级分离。
(3)生化制剂或其他制剂的去热原处理。
超滤技术已成为制药工业、食品工业、电子工业以及环境保护诸领域中不可缺少的有力工具 。 超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格，可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同性的均匀膜，即常用的微孔薄膜，其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异性的不对称超滤膜，其中一种各向异性扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔皮肤层（厚约0.1mm～1.0mm），和一层相对厚得多的（约1mm）更易通渗的、作为支撑用的海绵层组成。皮肤层决定了膜的选择性，而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄，因此高效、通透性好、流量大，且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近来为适应制药和食品工业上灭菌的需要，发展了非纤维型的各向膜，例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1～14都是稳定的，且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的，若使用恰当，能连续用1～2年。暂时不用，可浸在1%甲醛溶液或0.2%NaN3中保存。超滤膜的基本性能指标主要有：水通量[cm3/(cm2?h)]；截留率（以百分率%表示）；化学物理稳定性（包括机械强度）等。
超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶性生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上，造成严重的浓差极化和堵塞，这是超滤法最关键的问题，要克服浓差极化，通常可加大液体流量，加强湍流和加强搅拌。
在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益，例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白（即胎白）通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的，该工艺流程硫酸铵耗量大，能源消耗多，操作时间长，透析过程易产生污染。改用超滤工艺后，平均回收率可达97.18%；吸附损失为1.69%；透过损失为1.23%；截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量，每年可节省硫酸铵6.2吨，自来水16000吨。目前国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内的知名厂家有立升。
超滤在废水处理中的应用
（1）还原性染料废水处理；
（2）电泳涂漆废水处理；
（3）含乳化油废水处理；
（4）生活污水处理 一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过
滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。以压力差为推动力的膜过滤可区分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。它们的区分是根据膜层所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的额定孔径范围作为区分标准时，则微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm；超滤膜(UF)为0.001～0.02μm；逆渗透膜(RO)为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。超滤膜的制膜技术，即获得预期尺寸和窄分布微孔的技术是极其重要的。孔的控制因素较多，如根据制膜时溶液的种类和浓度、蒸发及凝聚条件等不同可得到不同孔径及孔径分布的超滤膜。超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。我们都知道筛子是用来筛东西的，它能将细小物体放行，而将个头较大的截留下来。可是，您听说过能筛分子的筛子吗？超膜－－这种超级筛子能将尺寸不等的分子筛分开来！那么，到底什么是超滤膜呢？ 超滤膜是一种具有超级“筛分”分离功能的多孔膜。它的孔径只有几纳米到几十纳米，也就是说只有一根头发丝的1‰！在膜的一侧施以适当压力，就能筛出大于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜的结构有对称和非对称之分。前者是各向同性的，没有皮层，所有方向上的孔隙都是一样的，属于深层过滤；后者具有较致密的表层和以指状结构为主的底层，表层厚度为0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底层厚度为200～250微米，属于表层过滤。工业使用的超滤膜一般为非对称膜。超滤膜的膜材料主要有纤维素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超滤厨饮用两用机：①PP棉滤芯、②活性碳、③纳米膜表超滤膜滤芯、④复合滤芯，五级过滤设备多加了一个后置活性炭，六级的多加了一个矿化滤芯就成立市场上见到的直饮水机。更多级的就加更多针对性的滤芯。 (1)增压泵超滤膜以力差为推动力进行过滤，当原水的水压不能满足过滤需求时，系统需要增加泵加压，以实现超滤膜分离作用，由于超滤膜的工作压力较低，一般小于O·7MPa，故在系统设计时，一般选用离心泵，选择离心泵的主要依据是扬程、流量、泵体材质，其次是泵的体积大小、外观造型和价格等。
①扬程和流量的选择根据超滤系统设计中所需要的进水工作压力，跨膜压差和通水流量，来选择泵的扬程和流量。一般选择水泵的扬程和流量应当等于或略大于设计供水量和工作压力，以满足超滤系统的正常运行。
②泵体材质的选择根据原水水质的情况来选择合适的泵体材质以减少投资成本，其材质不能与原水中的成分产生任何反应，也不能有溶解现象。当原水的pH值为6．5～8．5时可选用铸铁泵体；当原水为海水时，应选耐海水腐蚀的塑料泵体；医药和食品工业水处理却一般选择使用不锈钢泵体。
化学清洗泵一般选择耐化学药剂的泵体。
(2)减压阀 当原水水压大于系统设计水压时，要对原水进行减压。一般采用可减静压的减压阀来实现，减压阀减压的精度视超滤系统而定。另根据原水的水质选择适合材质的减压阀，一般可选的材质为铜、不锈钢、铁、塑胶。
(3)物理清洗和化学清洗系统 清洗系统主要由配药箱、净水箱、循环泵组成，采用气水混合清洗的还包括空压机，一般物理清洗分为等压冲洗和反冲洗。等压冲洗时是关闭产水阀，全开浓水阀，使原水以快于正常工作状态时的流速冲刷膜表面，去除污垢。反冲洗是关闭原水阀采用循环泵，将净水箱中的水从产水口打入膜组件。使净水按正常过滤的反方向透过膜，冲刷掉膜表面的污染物，并使其从浓水口排出，反冲洗后，马上进行等压冲洗。能更有效地将被截留的污染物排出，为了加强清洗效果，顺冲时，可采用气水混合液进行冲洗。
化学清洗系统是用循环泵将配药箱内的清洗液送入超滤系统，进行循环清洗和浸泡，靠化学药品的作用去除膜表面的污垢，以恢复膜的产水能力，维持设计流量要求。
(4)消毒灭菌系统超滤的消毒灭菌系统所用设备和操作程序与化学清洗系统相同，仅需要将清洗液换成灭菌液即可，一般使用的灭菌剂为次氯酸钠和过氧化氢，在选择灭菌剂时要考虑剂膜的材质和灭菌剂浓度。例如Ps材质膜不能采用含有阴离子表面活性剂的灭菌剂，否则会对膜造成不可逆的通量损失。
(5)自动化计量、监控和仪表
①计量水流量采用流量表来计量，流量计有转子流量计、浮子流量计、电磁流量计、挣针式流量计等。在超滤系统中大多采用玻璃浮子(转子)流量计，主要是显示直观，价格低，一台超滤系统最少需要设置两个流量计以便观察，一个是产水流量计，一个是浓水流量计或原水进水流量计。 流量计规格的选择是根据系统的流量大小而定，浮子流量计的选择通常选用的量程为1．5～2倍的实际最大测量流量。
②监控系统及仪表超滤系统在运行时，必须严格按照设计参数进行操作，这需要系统的相关参数进行监控，其中主要的监控项目是水质、流量、压力，可以手动操作，也可采用仪表和可编程控制器对系统进行自动控制。
对水质的监控可采用水质监测仪进行，对水压的监控可采用压力开关和压力表进行，对流量的控制可采用电子流量计进行监测，并将监测信号反馈到PLC中，然后来控制泵，阀门及清洗系统，从而实现系统的自动化。
压力是超滤系统的一个重要参数，故在压力表选择时，要注意其精度和耐用性。压力表量程的选择，以使用压力能使指针处于刻度盘的1/2～2/3位置为宜，并要考虑水锤对压力表的冲击。

⑼ 什么是 超滤系统的跨膜压差

跨膜压差，TMP（Trans － Membrane Pressure Drop），膜设备运行参数，跨膜压差被定义为驱动水透过膜所需的压力，为进水压力和过滤压力的差值，孔径较小的膜所需的跨膜压差也较大，在水温较低、通量较高以及发生污染时，跨膜压差也较高。

跨膜压差=进水压力-过滤压力。

超滤为一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。

(9)超滤中水通量和跨膜压的关系扩展阅读-

与传统工艺设备相比，该设备运行成本低，能有效降低生产成本，提高企业经济效益。

超滤技术具有操作简单，成本低，无需添加任何化学试剂等优点，特别是超滤技术实验条件温和，与蒸发，冷冻干燥相比无相变，温度，pH值无变化，可防止变性，失活和自溶生物大分子。

在生物大分子的制备技术中，超滤主要用于生物大分子的脱盐，脱水和浓缩，超滤也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂，对于蛋白质溶液，只能得到10－50％的浓度。

⑽ 影响微滤和超滤膜水通量的因素有哪些

影响超滤膜运行的因素有：
1、料液流速
将料液流速进行大幅度提高，较少实际中损耗，降低使用费用。
2、操作压力
超滤膜对于水的透过通量主要与操作压力有关,如果膜透过通量与压力成正比的话，这个膜透过通量就被很多公司称为临界透过通量。在一般的实际使用中一般都是在临界透过通量附近来进行，减少流体损失。
3、温度
操作温度与物理性质和化学性质都有一定关系，如果温度高的话就会降低料液的黏度，透过通量在一定程度上也就提高了。
4、操作时间
随着超滤过程不断反应中，在浓度极化的现象中会出现一种凝胶层，而且影响透过通量，这种影响还会持续影响，时间越长通量越大，所以随时进行清洗非常有必要。
5、进料浓度
反应在不断进行中，随着浓度的升高，边界层厚度不断扩大，导致经济利益受损，所以对于浓度有一个限制值。
6、料液的预处理
很多厂商为了将超滤膜的透过通量提高，正式进入工作时要进行必要的预处理，这里主要介绍几种重要的预处理方法：过滤、化学絮凝、PH调节、消毒。