反渗透膜分离制高纯水实验报告
反渗透（Reverse Osmosis, RO ）技术是20世纪60年代发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，它借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，是一种分离、浓缩和提纯的有效手段。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、耗费低等特点，在诸多水处理技术中，反渗透被认为是最先进的方法之一，发展十分迅速，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、工业污水处理、纯水和超纯水制备领域。高纯水主要在电子工业、医药工业以及实验室分析使用，按国标GB/T11446.1-1997规定， 电子级水分为四级，即EW-I 、EW-II 、EW-III 和EW-IV ，其电阻率指标分别为≥18cm M ?Ω、≥15cm M ?Ω、≥12cm M ?Ω、≥0.5cm M ?Ω。
一．实验目的
(1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程；
(2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能；
(3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数;
(4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。
二．实验原理
工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。
图1 膜截留示意图
反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。
图2 反渗透与渗透现象
如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压MF
UF
NF
R
O
分散
颗粒
高分
子
离解
酸
二价盐、
糖
未离解
酸
一价盐
力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。此时,在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。
通常，膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。根据膜分离原理，温度、操作压力、给水水质、给水流量等因素将影响膜的分离性能。
三．实验内容
反渗透膜是实现反渗透的过程的关键，要求具有较好的分离透过性和物化稳定性。反渗透膜的分离透过性可用以下几个参数来描述：
1.溶质分离率（脱盐率）R
式中，
2.溶剂透过速率（水通量）J w
式中，
3.水的回收率Y
式中，/h
/h
/h
4.浓缩倍数C F
本实验主要实验内容是：
a) 测定不同进料流速对膜分离效率的影响，即在同一操作压力下，改变总
进料速度，记录不同的浓缩液流速、透过液流速及出口纯水电阻值； b) 计算水通量，作出J – θ 曲线；
c) 计算出脱盐率和回收率；
d) 分析操作条件变化对反渗透效果的影响。
四．实验装置与设备
4.1 实验流程
本装置采用反渗透膜过滤与离子交换技术相结合，以城市自来水为原料，制备超纯水供实验室特殊分析使用，出水水质可自动检测，装置操作简单，稳定性好，具有很高的实用价值。
理想的反渗透膜应耐化学和微生物侵蚀，使之在运行过程中膜的分离性能和机械性能保持稳定。因此，反渗透净水工艺不是单一的反渗透脱盐过程，还应包括预处理过程，就是通过一些物化手段去除原水中的悬浮物和胶体等杂质，使其满足反渗透膜处理的进水要求，保护反渗透膜的正常使用。同时，经过反渗透膜脱盐，水的脱盐率可超过95%，但透过液中还存在一定浓度的离子，其电导率、TOC 指标一般还达不到高纯水要求，工业上通常采用混床树脂处理，对水中剩余的阴阳离子进行交换，使水进一步得到净化。最后，采用紫外杀菌，可降低水中的TOC 。本实验以自来水为原水，设计了预处理（活性炭、精滤）、反渗透脱盐、混床树脂处理及紫外线杀菌等净化单元，研究了自来水深度处理的反渗透净水工艺。流程示意图如图1所示。装置流程图如图4所示。
浓缩水
自来水 活性炭吸附
微米精滤 反渗透脱盐 离子交换 超纯水
紫外线杀菌 净水 图3纯水制备流程
图4 反渗透膜分离制高纯水装置流程图
4.2 主要设备
精过滤；
(1)自来水预过滤器：10英寸活性炭预过滤和5m
(2)原料储槽：容积50升，材质ABS工程塑料；
(3)Y预过滤器：材质工程塑料，进口；
(4)增压泵：型号FLUID-O-TECH 1533，进口；
(5)压力控制器：型号Fannio FNC-K20；
(6)反渗透膜组件：2521型低压反渗透膜，纯水通量40-45L/H，脱盐率≥98%
(7)膜壳：2521型不锈钢膜壳；
(8)电导仪：型号RM-220，在线检测纯水电阻仪；
图3 反渗透制纯水实验装置流程图
(9)流量计：规格10－100L/H和1－7L/M，面板式有机玻璃转子流量计；
（10）紫外杀菌器：在线流过式杀菌器；
（11）核级混合树脂床，约3公斤；
（12）管道及阀门：UPVC管阀；
（13）不锈钢电控柜及不锈钢支架。
五．实验操作步骤
1.关闭系统排空阀，打开净水出口阀⑥、超纯水出口阀⑦；
2.接通自来水与预过滤系统，过滤水进入储槽；
3.接通电源，打开总电源开关；
4. 打开泵回路阀①、浓水旁路阀②，将浓水流量阀③调至最大；
5. 储槽中有一定水位高度后开启输液泵，取储槽中水样，测定其电导率
6. 水正常循环后（注意排气），逐步关闭泵回路阀①和浓水旁路阀②，调节
压力阀③，使系统压力（膜进口压力）控制在1.0-1.5Mpa 内某一值；
7. 若制备超纯水，切换阀④到混合树脂床，纯水可单独收集，打开浓水出
口阀⑤，浓水直接排放，调节一定的自来水进水流速，保持储槽内水位基本不变；
8. 稳定20~30分钟后出口水质基本稳定，记录出口纯水电阻值，同时记录
浓缩液、透过液流量，计算回收率（混合树脂床中若有空气会影响超纯水质，缓慢打开树脂柱上方排气口进行排气，重新装填树脂或运输后可能夹带空气）；
9. 适当打开泵回路阀①，改变总进料速度，重复第6~8操作步骤，比较3
个不同流量下超纯水的水质变化；
10. 若制备无菌净水，切换阀④到紫外杀菌器，打开紫外杀菌电源，可得到
无菌净水；
11. 停车时，先打开压力调节阀③、旁路阀②及泵回路阀①，使系统压力小
于0.2 Mpa ，再关闭输液泵及总电源，随后关闭自来水进水。
六．实验数据记录及处理
1. 给水流速：
P M F Q Q Q +=
2. 脱盐率：
3. 水通量：
4. 纯水回收率
%100%100?+=?=
P M P F p
Q Q Q Q Q N Q F 、Q P 、Q M 分别表示平均给水流量、透过液流量速、浓缩液流速。
1.温度：18℃；自来水电导率：296μs/cm ；操作压力：0.6MPa
实验序号 浓缩液流量（L/m ） 透过液流量（L/h ） 电导率（μs/cm ） 电阻率（m·Ω）
1 2.8 54 6.95 143.89
2 2.9 52 6.36 157.2
3 3 2.9 52 6.32 158.23 以实验序号1为例进行计算：
2.该实验以重碳酸盐水 C p =0.8382e 0.0001828t2-0.032t σ 1.0809=12.08mg/L
实验序号 时间（S ） 积累通过水量（ml ） 溶质数据（μs/cm ＆ mg/L ） 进水电导率 进水浓度C f 透过液电导率 透过液浓度C p
1 1
2 215.0 296 697.09 6.95 12.08 2 20 378.0 296 697.09 6.36 10.98
3 30 569.0 296 697.09 6.32 10.90
3.膜面积：1.1m 2
以实验序号1为例，进行计算：
水通量J w =L/(m 2?h)
脱盐率R=（1—-）x100%=（1—-98.27%
水的回收率Y=Q P Q F x100%=Q P Q P +Q M x100%=5454+2.8x60 =54222
=24.32% 浓缩倍数C F =Q F Q M =11-Y
=1.32
实验序号 时间（s ） 水通量(L ·h -1·m
-2)
脱盐率(%) 回收率(%)
浓缩倍数 1 12 58.64 98.27 24.32
1.32 2 20 61.85 98.42 23.01
1.30 3 30 6
2.07 98.44 2
3.01
1.30 A ．净水操作条件对反渗透膜效果影响
温度：18℃；自来水电导率：296μs/cm
实验序号 操作压力给水流速 透过液流回收率（%） 净水电阻
（MPa ） （L/h ） 量(L/h) 率（Ω·m ）
1 0.4 254.6 29 11.39
154.08 2 0.6 228.0 54 23.68
155.04 3 0.8 191.0 77 40.31
156.01
B ．纯水操作条件对反渗透膜效果影响 温度：18℃；自来水电导率：296μs/cm
查阅资料得：RM-220型号电导率仪的电极常数为K= 0.01 cm-1，电阻 R=ρK
1.回收率～纯水电阻值的关系曲线
2.水通量～时间的关系曲线
实验序号 操作压力（MPa ） 给水流速 （L/h ） 透过液流量(L/h) 回收率（%） 纯水电阻率（Ω·m ）
纯水电阻
（Ω）
1 0.4 250.0 28 11.20 79.18 79.18
2 0.6 230.0 50 21.74 88.42 88.42
3 0.8 200.0 7
4 37.0 110.38 110.38
六.注意及维护事项
1.活性炭预过滤芯、聚丙烯预过滤芯首次使用，应先接通自来水，冲洗5-8
分钟后方可接入水槽，避免污染系统；
2.膜组件首次使用，应用低压清水（≦0.2MPa）清洗20～30分钟，去除其
中的防腐液，同时切换阀④到紫外杀菌，避免清洗液污染混合树脂；
3.储槽储水量不要过少并保持内壁清洁，较长时间（10天以上）停用时，
在反渗透组件中充入1％甲醛水溶液作为保护液（保护液主要用于膜组
件内浓缩液侧），防止系统生菌，保持膜组件润湿，寒冷季节应注意系
统防冻；
4.为确保水质，定期更换预过滤系统的各种滤芯，反渗透膜、树脂、紫外
灯管亦为耗材，根据实际用水情况而更换(一般情况下反渗透膜每天使用
6小时，可连续使用150天，3公斤树脂可满足3吨处理量，可满足出水水
质≥10Ω
M)；
?
5.本装置设置压力控制器，当系统压力大于1.6Mpa时，会自动切断输液泵
电流并停机；
6.管道如有泄漏，请立即切断电源和进料阀，待更换管件或用专用胶水粘
结后（胶水粘结后需固化4小时）方可使用。
7.增压泵启动时，请注意泵前管道充满液体，以防损坏，如发生上述现象，
请立即切断电源，短时间内空转，不一定会损坏泵。
七．结果及讨论
1. 分析超纯水水质随回收率变化的原因？
答：纯水电阻值随着回收率的增大而增大，原因：操作压力增大，透过液流量增大，透过液离子浓度减小，电阻值增大。
2.结合反渗透脱盐与离子交换技术，说明本工艺的优点？
答：在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化；经过反渗透膜脱盐，水的脱盐率可超过95%，但透过液中还存在一定浓度的离子，其电导率一般还达不到高纯水要求，通常采用混床树脂处理，对水中剩余的阴阳离子进行交换，使水进一步得到净化。本实验脱盐率在98%以上。
3. 反渗透膜是耗材，膜组件受污染后有哪些特征？
答：透过液的回收率降低，制得高纯水电导率升高。
4.常规的树脂再生，是如何实现的？
答：一阳离子交换树脂
A 清水清洗：
新树脂装柱后，应先用常温清水（50～60℃的热水更佳）流动清洗或浸洗至出水清澈和不带颜色或泡沫很少时为止。
B 稀氢氧化钠溶液处理：
浓度6～8％、用量2～3 BV、流量1～1.5 BV/hr；清水洗至PH 9以下。
C 稀盐酸处理：
浓度5～8%、用量2～3 BV、流量1～1.5 BV/hr；清水洗至PH 5以上。
D 树脂离子形式转化：
根据生产工艺要求，如利用氢离子型时，操作步骤可按先B后C即可;如利用钠离子型时,则可先按C后B操作。
一般新树脂按上述步骤处理两次，即可投料使用。
二阴离子交换树脂
A 清水清洗：
新树脂装柱后，应先用常温清水（50～60℃的热水更佳）流动清洗或浸洗至出水清澈和不带颜色或泡沫很少时为止。
B 稀氢氧化钠溶液处理：
浓度6～8％、用量2～3 BV、流量1～1.5 BV/hr；清水洗至PH 9以下。
C 稀盐酸处理：
浓度5～8%、用量2～3 BV、流量1～1.5 BV/hr；清水洗至PH 5以上。
D 树脂离子形式转化：
根据生产工艺要求，如利用氯离子型时，操作步骤可按先B后C即可;如利用游离碱型时,则可先按C后B操作,树脂即转化成游离碱形式。
一般新树脂按上述步骤处理两次，即可投料使用。
三大孔吸附树脂
在进料使用前进行相应的预处理，方法如下：
A 先用工业级(含量95％以上)1～2BV乙醇（丙酮或异丙醇）进柱处理，流速宜1～2BV/hr；然后纯化水洗至无味或微量
B 用2 BV 4-6%NaOH溶液进柱，流速宜1-2BV/hr，结束后放低液面浸泡2小时以上;然后纯化水洗至PH 约7～8。
C 用2BV的4-6%盐酸或硫酸溶液进柱，流速宜1～2BV/hr，结束后放低液面浸泡2小时以上; 然后纯化水洗至PH 至工艺要求；即可使用。
5.浓差极化对反渗透操作有什么影响？
答：浓差极化指的是当水透过膜截留盐时，在膜表面会形成一个流速很低的边界层，边界层的盐浓度比进水本体溶液盐浓度高。浓差极化使盐水渗透压加大，在操作压力不变的情况下，有效推动力减小，从而造成透水速度和除盐率下降，另外还可能引起某些微溶性盐在膜表面析出结垢。
6. 操作压力增大后，将主要影响那些参数？结果如何？
答：操作压力增大，透过液流量增大，回收率增加，制得超纯水离子浓度降低，电阻值增大。
一、实验目的： (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二、实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸
水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。此时,在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。 通常，膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。根据膜分离原理，温度、操作压力、给水水质、给水流量等因素将影响膜的分离性能。 三、实验内容 反渗透膜是实现反渗透的过程的关键，要求具有较好的分离透过性和物化稳定性。反渗透膜的分离透过性可用以下几个参数来描述： 1.溶质分离率（脱盐率）R 式中， 2.溶剂透过速率（水通量）J w 式中，
论反渗透法制纯水 欧阳光明（2021.03.07） 《重庆工贸职业技术学院》胡亚奎 一、国内外的纯净水发展现状 人类饮用水的阶段不断的发展，即从过去的自来水到饮用无菌的纯净水。但是在国内外的各个厂家采用的不同技术成产出不同的“纯净水”，在市场上引起了很大的竞争，而他们所开发的纯净水取决于净水器的开发，例如日本、德国、和英国等。 在国内，纯净水的定位人群主要在城市，而城市人比较注重理性消费，纯净水发展到今天也被大多数很多人丛观念上完全接受，说明该产品已经完成了产品的教育和培育市场的阶段。据报道，目前我国国内生产纯净水企业均已超过1000家，纯净水产量超过了200多万吨。仅仅在上海市饮用水市场出售的本市及外地纯净水品牌就多达160种。上海市申报领取准产许可证的企业就超过了100多家。另外南方已有数家生产纯净水的工厂，他们每天可生产1000吨，纯净水最多也才有50万人有机会饮用。而我国建有纯净水厂的城市也非常少，可见在未来的几年中对纯净水的需求量非常大，具有很强的市场竞争能力。随着消费者口味不断的变化，不要过多的糖不要过多的汽，要求水质的净化程度也越来越优良。 在国外，在欧美国家净化水的销售量已是矿泉水的六、七十倍。美国本土生产的可口可乐就是用纯净水灌装的。在日本饮用纯净水的人已达70%，在韩国举办的88年奥运会上纯净水被指定为
运动贝饮用水。随着人们对水质净化程度要求的提高以及对人体所需微量元素补充的重新认识，饮用纯净水的现念巳在我国开始形成，现已有很多地区可以见到纯净水。 另外在德国，就曾掀起了纯净水的消费狂潮。据统计，德国有200多种不同品牌的纯净水，德国在仅一年的时间内出售的纯净水就有90亿L以上，人均消费达到90L。但是纯净水发展状况并不是一直很好的，之后德国卫生部却告诫消费者，喝自来水才是安全的选择，其原因是因为德国卫生部对全国不同厂家进行检测时发现，纯净水中存在细菌超标问题。可见，纯净水在国外的一些国家发展状况并不是很好。 纯净水经过近十年的高速发展，已开始步入平稳发展期，尽管营业额还在快速增长，经营利润的增长已趋缓定。目前全行业企业面临的一个基本问题是在作好市场的同时，深入研究产品与技术，从集约化经营中寻求发展。目前世界各大企业均已慢慢的不再使用离子膜法和电渗析法制纯水，而是考虑反渗透法制纯水，因为原水中不但含有较多的强电解质及难以除去的硅酸、二氧化碳等弱电解质，而且还含有较丰富得不溶解的胶体物质与微生物、微粒、溶解气体、有机物等，而应用反渗透即RO法制取不但节能节水，而且可以得到超纯的“纯净水”，因此，采用RO法来去除原水中的各种杂质。 二、工艺设备介绍 2.1 砂滤器构成：砂滤器也叫多介质机械过滤器，主要由压力容器和滤料构成。颗粒大小不同的石英砂和无烟煤分层铺在压力容器
家用反渗透（RO纯水机故障诊断和维修方法 纯水机安装注意事项： 1.安装前请仔细阅读随机说明书 2.安装时机器需要冲洗,可先将除RO膜外的所有滤芯装上,断开压力桶以及T33进水管, 机器冲洗15分钟后,再装RO膜并且接上压力桶与T33，正常制水2桶放掉冲洗,即可制水饮用。 常见问题: 1.滤芯的安装顺序第一级:5umPPF （白色质软，无方向性）第二级：颗粒活性炭（内 为颗粒炭,摇着会响,注意箭头方向，胶圈在上）第三级:1umPPF。还有呀，要注意滤 芯的顺序,特别是颗粒活性炭不要错放进第三级,弄错了就麻烦了,会堵塞RO膜的,时间久了，水就越来越小了。第二级也要注意方向，箭头是朝上了。如果倒了的话就相当水就直接跳过第二级了。 2只0膜的安装RO膜可于机器装好正常制水冲洗15分钟后再装入，防止清洗滤芯时脏东西堵塞RC 膜。装入时注意方向，有双防水胶圈端朝左轻轻旋转塞入RO膜壳,并注意是否已经到位，后轻轻将盖旋紧。撕包装时只要撕掉透明的塑料包装就可以了，留下标签。 3.水管的安装主机上有四个接水口,1号接进水管,2号接废水,3号接压力桶,4号接出水龙头。 4.机器安装后正常制满（制满一桶需2小时左右，有快有慢，与水压有关）放掉2桶后即可饮用。最好将压力桶倒放过来排水，这样可将压力桶中的脏东西带出。刚开始出黑水或者有微小黑色沉淀为正常现象，这是冲洗第五级活性炭的粉末。 5.纯水机的原理就是利用高压使水分子通过反渗透膜，所以当机器运行时，总是有废水的（严格地说,应叫浓缩水）。废水的设计是纯水的1-3倍,当然有多有少,主要与水压有关（水压越高,纯水通过反渗透膜就越快，也就废水越少）。 6.压力桶上有个金属的孔，缠点生料带或者装个密封环。还有下面有个孔，上面有个帽，这是压力桶充气孔，这个不要动。还有重要一点，压力桶安装后不要动的时候，最好用原配的塑料袋包好，可以有效延长压力桶的寿命。 反渗透纯水机常见故障诊断及排除 1、高压泵不启动，无法造水 检查原水压力是否失灵，而产生低压开关断电。 检查低压开关是否失灵，不能接通电源，无法跳回。 检查是否停电，插头是否插上。
化工专业实验报告“反渗透膜分离制高纯水实验”实验报告 学生姓名： 班级：工艺一班 学号： 实验组号： 同组姓名： 实验时间： 2011年10月26 撰写实验报告时间：2011年 11月 11日
1实验目的 （1）熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； （2）掌握反渗透膜分离的操作技能； （3）了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数。 2 实验原理 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图1 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。此时,在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高,超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化,这就是反渗透脱盐的基本原理。 通常，膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。根据膜分离原理，温度、操作压力、给水水质、给水流量等因素将影响膜的分离性能。 3实验装置与设备 3.1 实验流程 本装置采用反渗透膜过滤与离子交换技术相结合，以城市自来水为原料，制备超纯水供实验室特殊分析使用，出水水质可自动检测，装置操作简单，稳定性好，具有很高的实用价值。
纳滤反渗透膜分离实验指导书
纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 二、基本原理 2.1膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒，其压差范围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.2纳滤和反渗透机理 对于纳滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子大，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它却仍具有明显的分离效果。由此可见，膜的孔径大小和膜表面的化学
目录 一、概述 (2) 二、设备定义 (2) 三、工艺要求 (2) 四、工艺流程 (3) 五、预处理系统简述 (3) 六、多介过滤水处理技术（砂过滤） (4) 七、活性炭过滤技术 (4) 八、软化系统技术 (5) 九、精密过滤器（保安过滤器） (6) 十、反渗透技术简介 (6) 十一、工程案例 (8) 十二、设备安装环境要求 (15) 十三、控制面板操作说明 (16) 十四、维修保修单 (17) 十五、合格证 (18) 十六、电器原理图 (19)
一、概 述 嘉超达（JCD ）下属“嘉超达超声”“嘉超达水处理”“嘉超达制冷” “嘉超达自动化”四个事业部，主营超声波、纯水、电镀、制冷、喷涂五大行业的自动化环保设备，是一家集研发、制造、营销、服务于一体的高新技术企业。 多年以来，公司始终贯彻“做行业精英、树品质代表”的企业理念，秉承“用科技、环保造洁净世界”的宗旨，积极响应联合国和国家环保总局关于“淘汰ODS 物质”的号召，与国内外同行业密切合作，研制、开发与国际先进技术同步的产品。公司产品核心元器件广泛采用国外名牌产品，大多数非标准设备均与智能、全自动机械手相配套，采用国外高新技术，实现触摸屏、工控网络控制，达到人机对话。 嘉超达（JCD ）典型产品有：环保超声波清洗机、大型触摸屏超声波清洗机、超声波塑胶焊接机、工业冷水机、大型环保中央空调、工业纯水机、RO 反渗透设备、EDI 超纯水系统、网袋式烘干炉、喷油喷粉处理线、大型工控网络电镀生产线等。广泛用于光学、液晶、五金、机械、电子、半导体、摩配、汽车、化纤、钟表、电镀等行业。 二、设备定义
三、工艺要求 1. 原水水质：TDS ≤100PPM 2. 进水水源：市政自来水 3. 产水用途：生产用纯水 4. 系统出率：1.0T/H 5. 系统配置： 原水泵、多介质过滤机、活性碳过滤器、软化过滤器、精密微孔过滤器、高压泵、RO 反渗透膜、水箱、电磁阀、流量计、电导表、压力表等……。 6. 水利率：50-65% 7. PH 值 6.5—7.5 四、工艺流程 原水原水泵多介过滤碳过滤纯水箱 纯水泵 用水设备 软化器 增压泵RO反渗透主机
反渗透膜分离制高纯水实验报告 反渗透（Reverse Osmosis, RO ）技术是20世纪60年代发展起来的以压力为驱动力的膜分离技术，它借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，是一种分离、浓缩和提纯的有效手段。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、耗费低等特点，在诸多水处理技术中，反渗透被认为是最先进的方法之一，发展十分迅速，已广泛应用于海水、苦咸水淡化、工业污水处理、纯水和超纯水制备领域。高纯水主要在电子工业、医药工业以及实验室分析使用，按国标GB/T11446.1-1997规定， 电子级水分为四级，即EW-I 、EW-II 、EW-III 和EW-IV ，其电阻率指标分别为≥18cm M ?Ω、≥15cm M ?Ω、≥12cm M ?Ω、≥0.5cm M ?Ω。
一．实验目的 (1)熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； (2)掌握反渗透膜分离原理及操作技能； (3)了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数; (4)掌握利用电导法确定盐浓度的方法。 二．实验原理 工业化应用的膜分离包括微滤（Microfiltration，MF）、超滤（Ultrafiltration, UF）、纳滤（Nanofiltration, NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（Pervaporation, PV）和气体分离（Gas Separation, GS）等。根据分离对象和要求，选用不同的膜过程。 图1 膜截留示意图 反渗透膜通常认为是表面致密的无孔膜，可截留1-10?小分子物质，反渗透膜能截留水体中绝大多数的溶质。反渗透净水就是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理如图1。 图2 反渗透与渗透现象 如图（a）所示，用半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，此所谓渗透过程。如图(b)所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为指定温度下溶液的渗透压N。如图(c)所示，当咸水一侧施加的压MF UF NF R O 分散 颗粒 高分 子 离解 酸 二价盐、 糖 未离解 酸 一价盐
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目录一、设计基础资料 二、工艺及设备功能简介 三、主要设备清单及报价一览表 四、付款条件及交货 五、运行成本分析 六、设备安装调试及操作培训 七、售后服务方案 八、工艺流程图及安装布置图 九、2008~2009年度部分客户一览
第一章设计基础资料 （一）原水水质 原水条件：深层地下水 （二）设备技术参数 （1）设备产水水量：软化水产量≥15吨/小时，反渗透纯水产量≥5吨/小时 （2）设备产水水质标准： 软化水水质：悬浮物≤5mg/L，总硬度≤0.03mmol/L，含油量≤2mg/L，主要用于蒸汽锅炉和汽水两用锅炉的给水； 反渗透纯水水质：纯水电导率≤10us/cm，氯离子水含量≤3ppm （3）设备占地面积：20*5*5m(长*宽*高) （4）设备电力需求: AC380V±5%,50HZ,15kw，3P+1N （5）设备供水要求：≥20吨/小时（可通过配置原水箱解决供水量不足问题）（三）工艺流程 地下水（DN50）→进水电动阀→原水箱→原水泵→自动加絮凝剂装置→砂滤器→炭滤器→软水器→保安过滤器→软水水箱→软水变频供水泵→用水管道入口（DN50） ↓ 一级高压泵→一级RO膜组→PH调节装置→中间水箱→二级高压泵→二级RO膜组→RO纯水箱→RO变频纯水泵→除氯交换器（一用一备）→树脂捕捉器→用水管道入口（DN32） （四）工程界限 （1）设备界限：总进水口2米处至终端出水口2米处 （2）控制界限：原水进水至终端水质在线检测 （3）电源要求：由需方送至系统总控制柜 （4）场地要求：由供方送至设备室内排水设施 （五）施工条件 （1）设备动力电源：AC380V±5%,50HZ,15kw，3P+1N （1）低压控制及照明电源：AC220V±5%,50HZ, 3P+1N+1PE （3）操作用直流电源：DC24V （4）原水给水流量：≥30吨/小时（DN50）
膜法水处理实验（二）——纳滤与反渗透截留性能比较 一、 实验目的 （1） 掌握评价纳滤和反渗透除盐率的标准方法。 （2） 了解纳滤和反渗透除盐性能差异。 二、 实验原理 反渗透（RO ，Reverse Osmosis ）又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。若用反渗透处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水。 反渗透时，溶剂的渗透速率即液流能量N 为： ()h N K p π=?-? （1） 其中，K h 表示水力渗透系数，它随温度升高稍有增大；Δp 表示膜两侧的静压差；Δπ表示膜两侧溶液的渗透压差。稀溶液的渗透压π可表示为： iCRT π= （2） 其中，i 表示溶质分子电离生成的离子数；C 为溶质的摩尔浓度；R 为摩尔气体常数；T 为绝对温度。
反渗透膜 反渗透膜 外压 渗透反渗透 图1 反渗透原理 反渗透通常使用非对称膜和复合膜。反渗透所用的设备，主要是中空纤维式或卷式的膜分离设备。反渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而取得净制的水。也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。由于反渗透过程简单，能耗低，近20年来得到迅速发展。现已大规模应用于海水和苦咸水淡化、锅炉用水软化和废水处理，并与离子交换结合制取高纯水，目前其应用范围正在扩大，已开始用于乳品、果汁的浓缩以及生化和生物制剂的分离和浓缩方面。 纳滤（NF ，Nanofiltration ）是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。纳滤分离原理近似机械筛分，但由于纳滤膜本体带有电荷性使其在很低压力下仍具有较高脱盐性能。纳滤具有以下两个特征： 1、对于液体中分子量为数百的有机小分子具有分离性能； 2、对于不同价态的阴离子存在道南效应。物料的荷电性，离子价数和浓度对膜的分离效应有很大影响。 由于纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如醋酸纤维素膜、芳族聚酰胺复合膜
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目录一、设计基础资料 二、工艺及设备功能简介 三、主要设备清单及报价一览表 四、付款条件及交货 五、运行成本分析 六、设备安装调试及操作培训 七、售后服务方案 八、工艺流程图及安装布置图 九、2013年度部分客户一览
第一章设计基础资料 （一）原水水质 原水条件：深层地下水 （二）设备技术参数 （1）设备产水水量：反渗透纯水产量≥8.5吨/小时EDI设备产量≥8吨/小时 （2）设备产水水质标准： 软化水水质：悬浮物≤5mg/L，总硬度≤0.03mmol/L，含油量≤2 mg/L，电导率≤1us ； 反渗透纯水水质：纯水电导率≤3us/cm，氯离子水含量≤3ppm （3）设备占地面积：22*5*5m(长*宽*高) （4）设备电力需求: AC380V±5%,50HZ,30kw，3P+1N （5）设备供水要求：≥15吨/小时（可通过配置原水箱解决供水量不足问题）（三）工艺流程 地下水（DN50）→进水电动阀→原水箱→原水泵→自动加絮凝剂装置→砂滤器→炭滤器→加药装置→保安过滤器→一级高压泵→一级RO膜组→PH调节装置→中间水箱→二级高压泵→二级RO膜组→RO纯水箱→EDI设备→超纯水水箱→用水管道入口（DN32） （四）工程界限 （1）设备界限：总进水口2米处至终端出水口2米处 （2）控制界限：原水进水至终端水质在线检测 （3）电源要求：由需方送至系统总控制柜 （4）场地要求：由供方送至设备室排水设施
（五）施工条件 （1）设备动力电源：AC380V±5%,50HZ,30kw，3P+1N （1）低压控制及照明电源：AC220V±5%,50HZ, 3P+1N+1PE （3）操作用直流电源：DC24V （4）原水给水流量：≥20吨/小时（DN50） （六）计划工期共计40天 第一阶段设计方案确认 第二阶段设备制造35天 第三阶段设备就位与安装3天 第四阶段整机调试与人员培训2天 （七）设计、制造、施工及验收标准 （1）设备制造和材料选型符合反渗透系统的标准 （2）GB150《钢制压力容器》 （3）JB2932《水处理设备制造技术条件》 （4）HGJ32《橡胶衬里化工设备》 （5）《压力容器安全技术监察程序》 （6）进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会(ASME)和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准 （7）JB/T74-94《对外接口法兰标准和要求》 第二章工艺及设备功能简介 （一）反渗透技术简介
反渗透膜技术 膜分离技术作为新型、高效、节能的分离技术在水及其他液体分离域逐步占有重要的位置。1953年美国佛罗里达大学的Reid等人首次提出用反渗透技术淡化海水的构想，1960年美国加利福尼亚大学的Loeb和Sourirajan研制出第一张可实用的反渗透膜，标志着现代膜科学技术的诞生。从此以后，反渗透膜开发有了重大突破，膜材料从初期单一的醋酸纤维素非对称膜发展到表面聚合技术制成的交联芳香族聚酰胺复合膜等新型材料与高效膜。操作压力也扩展到高压（海水淡化）膜，中压（醋酸纤维素）膜，低压（复合）膜和超低压（复合）膜。80年代以来，又开发出多种材质的纳滤膜。膜组件的形式近年来也呈现出多样化的趋势。除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框以外，又开发出回转平膜、浸渍平式膜等。在工业上应用最多的是卷式膜，它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场。中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有一定的份额。 今天世界上反渗透、纳滤膜水处理装置的能力已达到每天数百万吨。目前世界最大的反渗透苦咸水淡化装置在美国日产水量为28万吨的运河水处理厂；最大的反渗透海水淡化装置是位于沙特阿拉伯的日产水量为12．8万吨的淡化厂；最大的纳滤脱盐软化装置位于美国佛罗里达州，日产水量3．8万吨。中国台湾除半导体、电子工业外，小型饮用水需求量也很大。美国除大量使用中、小型及家用反渗透系统外，还建有许多大型公共供水系统。1996年美国国立研究所发表了美国21个州以饮用水为目的的179家脱盐水厂的调查数据。结果表明这些装置的总产水量为140万吨／日，各种脱盐方法在总装置产水能力中所占比重分别为：陆地水（苦咸水）反渗透47％，纳滤膜软化31％，海水淡化8％。值得注意的是，纳滤膜软化装置的增长速度最快，大大高于其他方法。这是因为纳滤膜不仅可在低压下水源软化和适度脱盐，而且可脱除三卤甲烷生成能（THMFP）、色度、细菌、病毒和溶解性有机物，因而日益受到青睐。目前国外反渗透膜的主要生产厂商均为美国和日本公司，其中美国杜邦公司和日本东洋纺公司垄断了中空纤维反渗透膜的世界市场。卷式反渗透膜的主要生产厂商为七家，他们是：Filmtec公司、美国Hydranautics公司、日本日东电工（NittoDenko）公司、美国Fluidsystem公司、日本东丽（Toray）公司、美国Desel公司、美国Trisep 公司。
一、反渗透原理 当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。 过程：水分自然渗透过程的反向过程 物质：反渗透膜 起源于 最早使用于美国太空人将尿液回收为纯水使用。医学界还以的技术用来洗肾(血液透析)。反渗透膜可以将重金属、农药、细菌、病毒、杂质等彻底分离。整个工作原理均采用物理法，不添加任何杀菌剂和化学物质，所以不会发生化学变相。并且并不分离溶解氧，所以通过此法生产得出的纯水是活水，喝起来清甜可口。 反渗透，英文为ReverseOsmosis，它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家有一回无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室，经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜，该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外。这就是以后法(ReverseOsmosis简称R.O)的基本理论架构。 工作原理 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。
微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术 一、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术发展史 微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初出现，20世纪60 年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。 膜可以是固相、液相、甚至是气相的。用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。 大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。 二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理
膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、渗析(D)、电渗析(ED)、气体分离(GS)、渗透汽 化(PV)、乳化液膜(ELM)等。 三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术 反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。 3.1 反渗透膜(RO) 反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA)，1966年开发出 聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。CA 膜耐氯性强， 但抗菌性较差。合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。 3.2 超滤膜(UF)
实验室用纯水反渗透制备工艺 1、概述 在分析实验室中，水是不可缺少的，洗涤仪器、配制溶液、冷却都需要使用水。水也是实验室中使用最大的试剂。水的纯度是保证分析数据质量的基本条件之一。自来水中含有阳离子、阴离子、有机物、颗粒物质和微生物，包括细菌、原生物、藻类等杂质，所以在制备分析用水过程中必须对自来水进行纯化处理。 化学分析试验用水共分三个级别：一级水、二级水和三级水。 2、试验室纯水制备方法水 质纯化方法主要有蒸馏法、离子交换法和反渗透法(RO)。随着膜法水处理技术的发展，反渗透法成为制备纯水的重要方法。 3、实验室纯水制备方法优缺点比较蒸 馏水制备设备相对便宜，但能耗较高，生产效率低。新鲜的蒸馏水是无菌的，但储存一定时间后细菌容易繁殖。 去离子水水中存在的可溶性有机物可以污染离子交换柱，降低柱效，并且存放时间过长，也容易出现细菌的繁殖。 反渗透法的原理是：水分子在反渗透压力的作用下通过反渗透膜，水中的杂质被反渗透膜截留。反渗透法制备纯水克服了蒸馏法和离子交换法制备纯水的许多缺点，反渗透装置可以有效去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。 4、反渗透制备纯水对进水水质的要求：
为了确保反渗透装置安全可靠运行，必须满足以下使用条件：原水进水污染指数COD<3mg/L，进水最高浊度<1NTU,最大游离氯 <0.1mg/L,硬度<5。 反渗透法制备分析实验室用水已越来越多地和离子交换法相结合。反渗透法可大大节省电能和冷却水，从而节省费用，例如，与功率为7500W 的蒸馏法相比，每年可减少费用约万元。随着对反渗透原理研究的不断深入，各种新型膜不断被研制出来，因此，反渗透方法会成为制备分析室验室用水的主要方法。
化工专业实验报告 实验名称：反渗透制高纯水实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名： 同组者姓名： 指导教师： 日期：
一、实验目的 1.熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； 2.掌握反渗透膜分离的操作技能； 3.了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数。 二、实验原理 反渗透是借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单等特点。反渗透净水是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。原理如图： b.平衡 如图（a ）所示，半透膜将纯水与咸水分开，水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，即渗透过程。 图（b ）所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为制定温度下溶液的渗透压N 。 图（c ）所示,当咸水一侧施加的压力P 大于该溶液的渗透压N ，可迫使渗透反响，实现反渗透过程。 在高于渗透压的压力作用下，咸水中的化学位升高，超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。 膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性。膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料、膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的PH 范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。 三、实验工艺流程 膜 咸水 纯水 咸水 膜 纯水 咸水 膜 纯水 a.渗透 C ．反渗透
膜分离实验报告 一、实验目的 1.了解不同膜分离工艺的原理、设备及流程。 2.掌握RO、NF的适用范围和对象。 二、实验原理 1.反渗透（RO） 反渗透膜的孔径在0.1-1nm之间。反渗透技术是利用高压液体的高压作用，克服渗透膜的渗透压，使溶液中水分子逆方向渗透过渗透膜到达离子浓度较低的一端，从而达到去除溶液中大部分离子的目的。 为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞RO膜，往往采用动态的方法来进行反渗透，即在进行反渗透的同时，利用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持反渗透膜表面始终具有良好的通透性。因此，反渗透设备的出水有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。 溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和实验采用NaCl、MgSO 4 “浓水”的电导率变化，表示反渗透膜的处理效果。 图1 反渗透（RO）示意图 2.纳滤（NF） 纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间。纳滤技术是从反渗透中派生出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在纳米级的细孔，可以截留95%的最小分子约为1nm的物质。 纳滤膜的特点在于：较低的渗透压和较高的膜通透性，因此，可以节能；通过纳滤膜的渗透作用，可以去除多价的离子，保留部分低价的对人体有益的矿物离子。 为了防止被截留下来的其他离子越积越多而堵塞NF膜，同样采用动态的方法来进行纳滤，即在进行纳滤的同时，利用一股液体流连续冲刷膜表面的截留物，以保持纳滤膜表面始终具有良好的通透性。因此，纳滤设备的出水也有两股，一股为透过液（淡水），一股为截留液（浓水）。 实验采用NaCl、MgSO 溶液进行实验，用在线电导仪测定进水、“淡水”和 4 “浓水”的电导率变化，表示纳滤膜的处理效果。同时将纳滤和反渗透对一价和
纯水系统设备 方案规范 预处理+二级反渗透系统产水量=3.5m3/h 预处理+一级反渗透系统产水量=3m3/h
综述 一、本项目应符合中华人民共和国国家标准〈GB〉，若本设备说明优于〈GB〉最低要求时，应采用本说明为采购基准。 二、水质检验 （一）本工程处理内容主要区分为：软水、RO逆渗透水。 （二）其水质检验标准项目如下： 三、基本材料 （一）硬质盐基性UPVC CLEAN PIPE纯水用洁净管 纯水供水配管系统，冷水部份采用纯水用UPVC CLEAN PIPE，其热水部份采用HT PIPE，所有之管件均经化学洗净、纯水冲洗、干燥组立及包装捆包，材料均需为脱脂禁油处理，重金属，微粒子，溶出极少管内面极平滑无细菌增殖之原因及凹洞，接头应为由令(UNION)或胶合接着方式，其施工方式概依原厂之标准施工法及施工手册，硬质盐基性UPVC CLEAN PIPE纯水 （二）阀类 1、CLEAN VALVE： (1) UPVC CLEAN PIPE专用之球塞阀、螺纹接头或法兰式接头。 (2) UPVC CLEAN PIPE专用之逆止阀螺纹接头或法兰式接头。 2、一次压调压阀：SUS 304制品，耐压10㎏/c㎡，附可调整螺杆，可设定一次压，螺纹接头或法兰式接头。
3、压力表：表面直径不得小于8㎝，并附有公、英制读数，并附有不锈钢曲管及考克，压力范围0～10㎏/c㎡以下。 四、供水配管及安装 一般规定 （一）屋外配管部份为埋管装置，屋内配管部份为埋管与明管混合装置，除特别注明者外，所有管线不得埋设于混凝土内。 （二）所有屋内配管应配合其它系统之管线，以装设于最高处或靠近墙面为原则，管线应与墙面平行或垂直，屋外配管应与建筑物平行或垂直。 （三）装接管前应将管内清理干净，并将管件详细检查确实无损后，方可使用。 （四）所有外露之管线，其吊管架及支架须能适应之伸缩，防止摇动，并能调整高低保持管规定之坡度，承包人应参照建筑及结构图，选择各处管架支架及固定架等之型式。 五、电气及自动控制工程 除契约图说另有规定外，完成本工程系统正常运转有关之控制及连锁线路包括在本工程内，承包人应按照规格及厂商说明安装必须之保护开关、电磁开关、变压器及管线等。凡有关控制线路之装设及试验，应依监理〈造〉单位之指示办理。 注：1、施工前需绘制机房内控制系统平面图及单线图，并经监理〈造〉单位核准后方能据以施工。 2、本工程电气及自动控制管线均须整齐排列，并设置适当之吊架及固定。
化工原理实验报告 实验名称：反渗透制高纯水实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 姓名： 指导教师： 日期：
一、实验目的 1、熟悉反渗透法制备超纯水的工艺流程； 2、掌握反渗透膜分离的操作技能； 3、了解测定反渗透膜分离的主要工艺参数。 二、基本原理 工业化应用的膜分离包括微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、渗透汽化（PV）和气体分离（GS）等。根据不同的分离对象和要求，选用不同的膜过程。反渗透是借助外加压力的作用使溶液中的溶剂透过半透膜而阻留某些溶质，反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单等特点。反渗透净水是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从含有多种无机物、有机物和微生物的水体中，提取纯净水的物质分离过程。其原理图如下： 图（a）所示，半透膜将纯水与咸水分开，水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液位上升，直到某一高度，即渗透过程。 图（b）所示，当渗透达到动态平衡状态时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，此为制定温度下溶液的渗透压N。 图（c）所示,当咸水一侧施加的压力P大于该溶液的渗透压N，可迫使渗透反响，实现反渗透过程。此时，在高于渗透压的压力作用下，咸水中水的化学位升高，超过纯水的化学位，水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水一侧，使咸水得到淡化，这就是反渗透脱盐的基本原理。 膜的性能是指膜的物化稳定性和膜的分离透过性，膜的物化稳定性的主要指标是：膜材料，膜允许使用的最高压力、温度范围、适用的pH范围，以及对有机溶剂等化学药品的抵抗性等。膜的分离透过性指在特定的溶液系统和操作条件下，脱盐率、产水流量和流量衰减指数。
纳滤反渗透膜分离实 验
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三、实验装置 本实验装置均为科研用膜，透过液通量和最大工作压力均低于工业现场实际使用情况，实验中不可将膜组件在超压状态下工作。主要工艺参数如表1-1 膜组件膜材料膜面积/m2最大工作压力/Mpa 纳滤（NF）芳香聚纤胺0.4 0.7 反渗透(RO) 芳香聚纤胺0.4 0.7 表1-1膜分离装置主要工艺参数 反渗透可分离分子量为100级别的离子，学生实验常取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。 图1-1膜分离流程示意图 1－料液灌；2－低压泵；3－高压泵；4－预过滤器；5－预过滤液灌；6－配液灌；7－清液灌； 8－浓液灌；9－清液流量计；10－浓液流量计；11－膜组件；12－压力表；13－排水阀
图1 电导率与溶液浓度关系曲线 电导率与溶液浓度模型：C= 0.6253k - 0.0195 式中k为电导率，单位ms/cm；C为溶液浓度，单位×10-3g/cm3。 ① 原料液浓度C0=0.6253*6.07-0.0195=3.776071*10-3（g/cm3）=0.026584561 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.13-0.0195=0.061789*10-3（g/cm3）=0.000435011 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*6.99-0.0195= 4.351347*10-3（g/cm3）= 0.030634659 kmol/m3 ② 原料液浓度C0=0.6253*5.95-0.0195= 3.701035*10-3（g/cm3） =0.026056287 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.07-0.0195=0.024271*10-3（g/cm3） =0.000170874 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*7.26-0.0195= 4.520178*10-3（g/cm3） =0.031823275 kmol/m3 (2)膜组件性能表征： 利用公式：
实验室纯水机制水原理 及正确使用方法介绍 实验室所用的超纯水机以自来水作为进水水质，经过精密过滤滤芯和活性炭滤芯进行预处理，可过滤掉原水中的泥沙等颗粒物以及吸附异味等，使水质符合反渗透系统的进水水质要求。 实验室专用超纯水机采用反渗透装置对水质进行深度纯化脱盐 处理，纯化水进入储水箱储存起来，其水质可以达到国家三级水标准，同时反渗透装置产水的废水排掉。 反渗透纯水通过纯化柱进行深度脱盐处理就得到一级水或者超 纯水，最后如果用户有特殊要求，则在超纯水后面加上紫外杀菌或者微滤、超滤等装置，除去水中残余的细菌、微粒、热源等。 正确使用实验室级超纯水机的操作说明 超纯水机的功率很小，一般在30至200W之间，设备在出厂前要经过严格的绝缘电阻值测试和抗电强度测试以及泄露电流测试，但是用电安全也要注意防范。 只要在正常使用的情况下还是安全的，注意一定不要违规用电，切忌不能在插头放入在插座里的情况下，人为的去强行剪断工作电源
线，若是去操作可能会引起短路和火花并引起火灾，这样引起的后果将很严重。 超纯水机设备的机壳是绝缘的，已经经过测试。用电安全客户一定要牢记，比如不能用沾满水的手去拔插电源插头，不能往插头处泼水等。 超纯水机配件如精密滤芯、活性炭滤芯、反渗透膜元件、纯化柱都是具有相对寿命的耗材，精密滤芯和活性炭滤芯实际上是对反渗透膜的保护，如果失效，那么反渗透膜的负荷就加重，寿命减短，如果继续开机的话，那产生的纯水水质就下降，随之就加重了纯化柱的负担，则纯化柱的寿命就会缩短，最终导致超纯水机出水水质下降。所以定期对配件进行检查清洗是保证纯水机正常稳定运行的重要环节。