什么是RO膜脱盐率衰减系数
反渗透2009-09-24 16:29:18 阅读233 评论0 字号：大中小订阅
膜元件在使用过程中，其脱盐率会有所降低，即盐透过率会上升，同样由于受到给水水质、污染指
数
SDI值、设计水通量、运行维护水平、膜元件材质等多种因素的影响，因此膜元件厂家无法给出盐透
过
率增加的速度，只能假设出一个数据供设计者参考。
例如：
醋酸纤维膜元件，每年盐透过率增加为17-33%，复合膜每年盐透过率增加为3-17%。
如果设计者选用最低脱盐率为99.6%（即盐透过率为0.4%）的CPA3膜元件，设定的每年盐透过率
增加
10%，那么一年后盐透过率增加值=盐透过率×每年盐透过增加百分数。即1年后盐透过率增加值
=0.4%×
10%=0.04%，可折算为1年后盐透过率=0.4%+0.04%=0.44%，即一年后CPA3膜元件的最低脱盐
率
为99.56%。
有些人玩玩会认为脱盐率每年衰减10%，即最低脱盐率99.6%的CPA3膜元件，1年后脱盐率为
89.6%，
2年后79.6%，这种算法是不正确的。
不同类型膜元件盐透过率增加%
0632 渗透压摩尔浓度测定法 生物膜，例如人体的细胞膜或毛细血管壁，一般具有半透膜的性质，溶剂通过半透膜由低浓度向高浓度溶液扩散的现象称为渗透，阻止渗透所需要施加的压力，称为渗透压。在涉及溶质的扩散或通过生物膜的液体转运各种生物过程中，渗透压都起着极其重要的作用。因此，在制备注射剂、眼用液体制剂等药物制剂时，必须关注其渗透压。处方中添加了渗透压调节剂的制剂，均应控制其渗透压摩尔浓度。 静脉输液、营养液、电解质或渗透利尿药（如甘露醇注射液）等制剂，应在药品说明书上标明其渗透压摩尔浓度，以便临床医生根据实际需要对所用制剂进行适当的处置（如稀释）。正常人体血液的渗透压摩尔浓度范围为285～310mOsmol/kg，0.9%氯化钠溶液或5%葡萄糖溶液的渗透压摩尔浓度与人体血液相当。溶液的渗透压，依赖于溶液中溶质粒子的数量，是溶液的依数性之一，通常以渗透压摩尔浓度（Osmolality）来表示，它反映的是溶液中各种溶质对溶液渗透压贡献的总合。 渗透压摩尔浓度的单位，通常以每千克溶剂中溶质的毫渗透压摩尔来表示，可按下列公式计算毫渗透压摩尔浓度（mOsmol/kg）： 毫渗透压摩尔浓度（mOsmol/kg） =×n×1000 式中，n为一个溶质分子溶解或解离时形成的粒子数。在理想溶液中，例如葡萄糖n=1，氯化钠或硫酸镁n=2，氯化钙n=3，枸橼酸
钠n=4。 在生理范围及很稀的溶液中，其渗透压摩尔浓度与理想状态下的计算值偏差较小；随着溶液浓度增加，与计算值比较，实际渗透压摩尔浓度下降。例如0.9%氯化钠注射液，按上式计算，毫渗透压摩尔浓度是2×1000×9/58.4=308 mOsmol/kg，而实际上在此浓度时氯化钠溶液的n稍小于2，其实际测得值是286 mOsmol/kg；这是由于在此浓度条件下，一个氯化钠分子解离所形成的两个离子会发生某种程度的缔合，使有效离子数减少的缘故。复杂混合物（如水解蛋白注射液）的理论渗透压摩尔浓度不容易计算，因此通常采用实际测定值表示。 1、渗透压摩尔浓度的测定 通常采用测量溶液的冰点下降来间接测定其渗透压摩尔浓度。在理想的稀释溶液中，冰点下降符合△T f=K f·m的关系，式中，△T f为冰点下降，K f.为冰点下降常数（当水为溶剂时为1.86），m为重量摩尔浓度。而渗透压符合P0=K0·m的关系，式中，P0为渗透压，K0为渗透压常数，m为溶液的重量摩尔浓度。由于两式中的浓度等同，故可以用冰点下降法测定溶液的渗透压摩尔浓度。 仪器采用冰点下降的原理设计的渗透压摩尔浓度测定仪通常 由制冷系统、用来测定电流或电位差的热敏探头和振荡器（或金属探针）组成。测定时将探头浸入供试溶液中心，并降至仪器的冷却槽中。启动制冷系统，当供试溶液的温度降至凝固点以下时，仪器采用振荡器（或金属探针）诱导溶液结冰，自动记录冰点下降的温度。仪器显示的测定值可以是冰点下降的温度，也可以是渗透压摩尔浓度。
中空纤维超滤膜性能比较一览 摘要：本文集中对目前市场上的进口中空纤维超滤膜的性能做了详细比较，列举各种超滤膜在设计使用过程中的注意要点，为各工程公司进行超滤系统设计提供技术参考。 关键词：超滤，产水量，截留分子量，膜材料，膜面积 一．中空纤维超滤膜技术的发展 超滤（简称UF）膜分离技术是近年发展起来的分子水平的高新分离技术。膜孔径在0.01－0.001μm，截留分子量可分为10万、5万、2万、6千等。比常见细菌的分子量小百余倍，可将细菌、菌尸、细菌碎片、病毒、与细菌大小相仿的微小悬浮物、胶体、热源等近100％地截留。超滤装置是水质高效、高精度的净化设备，滤后水质清澈味甘，可直接生饮。超滤装置具有设备简单，操作方便，能耗低，效率高，无污染等优点。超滤装置在水处理行业中得到广泛应用。并可用于化工分离、医药提纯、食品加工、酱油、醋、酒类及饮料的过滤净化。 超滤是一种以压力作为推动力的膜法物理分离技术。一般采用全量过滤、错流过滤方式，物料以流动的方式流过膜的一侧，当给物料加以一定的压力后，净化液即透过膜从膜的另一侧流出，从而达到净化的目的。 世界主要中空纤维超滤膜商业化产品发展历程： 1974 –Romicon (Koch) 公司发明聚砜中空纤维膜。 1975 –Nitto Denko 公司取得聚砜中空纤维膜研制的巨大进展; 发展了海绵状膜结构。 1984 –Aquasource公司发明醋酸纤维素中空纤维膜;1988年首台大型市政用超滤装置在Anoncourt安装使用。 1985 –Memcor公司发明聚丙烯中空纤维微滤膜。 1986 –Xflow (Norit)公司发明聚醚砜/聚乙烯吡咯酮共混中空纤维超滤膜。1991 –Zenon公司提出了浸没式中空纤维膜应用方式。 1993 –Xflow公司发展水平放置膜组件的理念;1999年首台大型市政用超滤装置在Heemskerk安装使用。 1997 –Memcor公司推出聚偏氟乙烯中空纤维膜和浸没式超滤系统。 2000 –Hydranautics公司推出性能优良的亲水性聚醚砜中空纤维超滤膜。
肠外营养配比及渗透压的计算 1.能量的计算：Harris-Bendeict公式至今一直作为临床上计算机体基础能量消耗(BEE)的经典公式： 男：BEE(kcal／d)=66.4730+13.7513W+ 5.0033H-6.7750A 女：BEE(kcal／d)=655.0955+9.5634W+ 1.8496H-4.6756A (W：体重,Kg; H：身高, cm A：年龄，年) 2.每日所需能量的粗略估算： 基础代谢：20kcal/kg 安静基础值：25～30kcal/kg 轻活动：30～40kcal/kg 发热或中等活动：35～45kcal/kg 3.肠外营养配比方案: 一般糖脂比=1：1 a.葡萄糖：占总热量的50%±1g:4Kcal b.氨基酸：氮源（合成蛋白质）1～1.5g/Kg 1g:4Kcal c.脂肪：①热量②必需脂肪酸0.5～1g/Kg(＜3g/Kg)1g:9Kcal d.维生素和微量元素 水溶性：复合制剂不能满足需要，需要额外补充VitC及B族维生素 脂溶性：代谢慢，禁食时间>1周，应用 e.水：尿≥800ml，不显失水600ml，粪100ml 1000Kcal=1000-1500ml补水量
总结肠外营养每日推荐量 4.营养液渗透压的计算 营养液渗透压高于1200mOsm／LH2O应给予中心静脉，低于于1200mOsm／LH2O可给予外周静脉。 各种溶液渗透压数值： 1%GS渗透压值为50 mmol/L 5%GS为250 mmol/L
10% GS为500 mmol/L 12.5% GS为631 mmol/L 50% GS为2500 mmol/L 1%NaCl为340 mmol/L 0.9%NaCl 为308 mmol/L 10%NaCl 约为3400mmol/L 10%中型脂肪是129~158 mmol/L（以150 mmol/L计算）20%中型脂肪是258~315 mmol/L（可以300 mmol/L计算）30%长链脂肪酸310 mmol/L 1% 氨基酸为100 mmol/L 5% 氨基酸为500 mmol/L（6.74%AA大约600mmol/L）10%氯化钾为2666 mmol/L 25%硫酸镁约为4166 mmol/L 多种微量元素注射液约为1900 mmol/L 3.实例： 生理盐水13毫升，10%氯化钾1.5毫升，5%氨基酸20毫升，20%脂肪10毫升，10%葡萄糖40毫升，50%葡萄糖液15毫升。 上述液体每100毫升含葡萄糖11.5克、蛋白质1克、脂肪2克。 渗透压值计算： 50%葡萄糖15毫升=（2500 x 0.015）=37.5 mmol
超滤膜性能优势与过滤 技术原理详解 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，膜的材质在超滤工作中是至关重要的，不同的材料材质显示的特性也是不同的，像亲水性、成孔性、材料来源广泛、稳定，这些都是衡量材质适不适合自己需求的指标特性。 一、超滤膜性能与过滤原理阐述 超滤膜组件采用先进的内压式膜分离技术，在常温和低压下进行分离，它具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点，可有效滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质。 二、uf超滤膜系统特点 采用内装高强度高韧性的改性聚丙烯中空纤维膜的系列超滤元件，不断丝、通量大、抗污染性，运行时无需进行化学分散洗，通过反冲就可以恢复通量。各组件水力负荷均匀、无死角，在反冲洗和化学清洗时污染物更易排出。适应各种水质，产水清澈透明，SDI稳定小于等于3，优于反渗透系统的进水要求。设备紧凑、占地面积小、模块化设计便于扩充、全自动运行，免维护工作。
三、应用领域 过滤经生化处理后的城市污水达到杂用水回用标准，工业废水深度处理回用、自来水、地下水、地表水的除菌、除浊、净化、大型反渗透系统的前级预处理、海水淡化前级预处理，工业冷却水的净化回用。 目前，超滤膜元件主要使用的材质有大概有聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和无机材料。主要应用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中、还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。 浅谈UF超滤膜技术在酿造行业中的应用优势 超滤膜是最早开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。现如今成熟的超滤膜技术在工业领域应用十分广泛，已成为新型化工单元操作。 成熟的超滤技术在酿造行业中发挥着浓缩、分离、提纯、除菌等重要作用。超滤与传统制备工艺相比,具有安全无二次污染、操作简单、生产成本较低、还能使成品酒质具有较好的芳香度及清澈度等优势被越来越多的行业所应用。 超滤膜工艺原理
渗透压：渗透压与溶液中可一元解离的离子浓度有关。如：0.1mol/LNaOH溶液可一元解离为0.1mol/L Na+和0.1mol/L OH-。他的渗透压就是0.2 Osm/L=2mOsm/L。 下面我将外文文献中膜提取液与本实验膜提取液以及戴天 明论文中血影蛋白提取液的渗透压进行比较如下： 1972年Separation and Some Properties of the Major Proteins of the Human Erythrocyte Membrane 0.155M-NaH2PO4 (iso-osmotic phosphate buffer,pH7.4) The cells were lysed into 37 litres of a stirred solution of iso osmotic phosphate buffer, pH7.4, diluted with 19.5vol. of deionized water (diluted phosphate buffer, pH7.4) maintained near 0°C with a cooling coil connected to a circulating refrigeration bath and a solution of 0.3ml of di-isopropyl phosphorofluoridate in 3ml of propanol was immediately added slowly to the lysate. 等渗缓冲液：0.155M-NaH2PO4，渗透压为0.155 M×2=0.155mol/L×2=310 mOsm/L（注：1 M NaH2PO4可一元解离为1 M Na+和M H2PO4-，1mol/L NaH2PO4的渗透压为2 Osm/L=2000 mOsm/L。等渗液的渗透压在280-320 mOsm/L范围内）低渗缓冲液：将等渗缓冲液用19.5倍体积的去离子水稀释而成。也就是稀释了20.5倍，渗透压上除以20.5即可。 渗透压为310 mOsm/L÷20.5=15 mOsm/L. 低渗液加入少量氟磷酸异丙酯<胆碱酯酶抑制药>和丙醇 本实验中等渗液 rPBS，PH=7.4(KCL137mM,NaCL2.7mM,Na2HPO4 8.1mM,KH2PO4 1.5 mM) 渗透压：137 mM×2+ 2.7 mM ×2+8.1mM×3+ 1.5 mM×2=306.7 mOsm/L PBS，PH=7.4 (NaCL137mM,KCL2.7mM,Na2HPO4 8.1mM,KH2PO4 1.5 mM，)渗透压同上计算为306.7 mOsm/L rPBS，PH=5.6 (KCL137mM,NaCL2.7mM,Na2HPO4 0.5mM,KH2PO4 9.5mM) 渗透压为137 mM×2+ 2.7 mM ×2+0.5mM×3+ 9.5 mM×2=299.9 mOsm/L PBS，PH=5.6 (NaCL137mM,KCL2.7mM,Na2HPO4 0.5mM,KH2PO4 9.5mM，)配制1L：渗透压同上计算为299.9 mOsm/L 低渗液由等渗液稀释30倍而成， PH=7.4的渗透压为306.7 mOsm/L /15=20.4 mOsm/L PH=5.6的渗透压为299.9mOsm/L /15=20 mOsm/L 戴天明论文中
渗透压计算的常用公式 Prepared on 22 November 2020
用于渗透压计算的常用公式与参考值(mmol/L) -+20）×2=mmol/L ①（Cl-+HCO 3 正常值280~310mmol/L(平均300) ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ②（Na++K+）×2+BS+BUN=mmol/L (正常人：BS为~L BUN为~L) 正常值280~310mmol/L ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ③MCV（平均红细胞体积μm3）＝红细胞比积×1000除以红细胞数（N/L）正常值82~96μm3,＞96μm3为低渗，＜82μm3为高渗 ④血清钠正常130~150mmol/L（平均140） ＜130mmol/L为低渗，＞150mmol/L为高渗 ⑤（Na++10）×2，正常280~310mmol/L（平均300） ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 -=120-140mmol/L ⑥Cl-+HCO 3
＜120mmol/L为低渗，＞140mmol/L为高渗 ⑦血浆胶体渗透压有关计算公式： 血浆总蛋白g/L××2=~L ＜L为低渗，＞L为高渗 ×Ag/L+×Gg/L=85~L 例如白蛋白50g/L，则×50+220=307mmol/L （白蛋白50g/L,分子量为69000,渗透压=50×1000/69000=L） ×(A+G/L)除以= ＜为低渗 补充血浆ml数=血浆蛋白（正常值一病人值）×8×体重(kg) 按8ml/kg输入，可提高血浆蛋白10g/L。一般10~25g/d,可连续补给
怎样选择超滤膜材料及其适用领域 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（例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料）、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。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。超滤膜的材料可以分为： 一．纤维素酯类： 二醋酸纤维素（CA）为水系CA（醋酸纤维），其对蛋白吸附比较低，适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤或科研中特殊成分的分析测定 三醋酸纤维素（CTA）,亲水性强，非特异性吸附极低，溶剂和小分子溶质在滤过时不会因被膜吸附而产身损失，因此在样品清洗、除蛋白以及需要回收滤过液的操作中，敬意使用三醋酸纤维素膜。 硝化纤维素（CN），其对蛋白等生物大分子吸附力强，用于医学研究及诊断的细菌培养和生物工程；DNA-RNA杂交实验和检定；做液闪测定、放射性示踪物的超净制备和电泳、微量元素分析等。 乙基纤维素（EC） 混合纤维素（CN-CA）,适合水溶液，较低的蛋白吸附，流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。混合纤维素制成的膜，是一种标准的常用滤膜。由于成孔性孔隙率高，截留效果好，亲水性好，材料易得且成本较低，因此，该膜的孔径规格分级最多，从0.05～8um，约有近十个孔径型号。该膜使用温度范围较广。可耐稀酸，不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。性价比高。应用于：实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤；水体中大肠肝菌群的测定，饮用水、地表水、井水等，除菌过滤，溶液中微粒及油类不溶物的分析，水质污染指数测定，气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤。为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一；2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。 再生纤维素,一种高亲水的膜，对蛋白的吸附极低，但用于从低蛋白浓度的稀释溶液中回收蛋白时，可以得到极高的收率。再生纤维素膜可以高压灭菌，容易清洗，耐酸碱性能及耐溶剂性能好。 三醋酸纤维素 二．聚酰胺类 尼龙膜（聚酰胺NYLON）,该种也具有亲水性能。较耐碱而不耐酸。在酮、酚、醚及高分子量醇类中，不易被腐蚀，孔径型号也较多。适用于电子工业光刻胶、显影液等的净化。耐温性能
膜材料对比 一．膜分离技术 膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔，正是这些微孔决定了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同，可将分离膜分为微滤（MF ）、超滤（UF ）、反渗透（RO ）、纳滤（NF ）等。 由于膜分离技术具有诸多优势，如常温下操作、分离过程无相变、节能、污染小等，作为一项成熟的技术，它已被广泛应用于工业用水及生活用水的制备，藻类和细菌的脱除，食品工业以及饮料果汁的提纯等。 超/微滤是细菌和隐孢子虫、鞭毛虫等原生寄生虫的绝对屏障（一般细菌的粒径范围在0.2~0.6μm 之间），因此超滤膜被广泛应用于污水回用和城市给水处理，特别是作为RO 系统的预处理方法，更显示了超滤膜的优越性。 膜分离孔径和分离对象如下表和下图所示 表1 膜分离孔径 图1 膜分离图谱 上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法, 反渗透主要用来去除水中溶解的 细菌、悬浮物，贾 第鞭毛虫，隐孢子虫，酵母 蛋白质、病毒、盐、胶体 盐、胶体、杀虫剂 蛋白质、病毒 盐、胶体、杀虫剂 盐 盐 水 微滤 超滤 纳滤 反渗透
无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、肢体等；超/微滤能够去除水中的细菌、灰尘, 具有很好的除浊效果，这是传统的过滤 ( 如砂滤、多介质过滤等 )工艺无法实现的。 起滤膜分离产品从形式上分为中空纤维、管式、卷式、平板式等,从材质上分 PP、PE、PS、PES、PVDF、PAN 等多种。这些膜产品能够具备优异的分离能力 , 是和它的结构及材料密不可分的。图2显示了聚合物膜材料的结构。 图2 聚合物膜材料的结构 膜分离产品最近受到了市场的高度关注,这是因为它具有如下的优点: √对杂质的去除效率高，产水水质大大好于传统方法； √大大减少化学药剂的使用，避免相当污染； √系统易于自动化，可靠性高。运行简易，设施只有开启，关闭两档； √占地面积小； √节约水源，比常规水处理系统费用低廉。 二．技术对比分析 2.1 中空纤维超滤膜材料性能 目前市场上比较常见的是聚砜（PS）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙稀（PVC）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）等六类。 其中，PS多用于水质较好的处理过程（如纯水制备）、血液透析、气体分离等领域。PE、PP、PVC 多用于水净化领域（如自来水处理等）。PES的适应性较强，可适用于水净化、中水回用等领域。PVDF 适应性最强，可适用于水净化、中水回用、工业废水处理等各个领域。 2.1.1 烯烃类（PP、PE、PVC） （1）聚乙烯（PE） 聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压
渗透压计算的常用公式标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
用于渗透压计算的常用公式与参考值(mmol/L) -+20）×2=mmol/L ①（Cl-+HCO 3 正常值280~310mmol/L(平均300) ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ②（Na++K+）×2+BS+BUN=mmol/L (正常人：BS为~L BUN为~L) 正常值280~310mmol/L ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ③MCV（平均红细胞体积μm3）＝红细胞比积×1000除以红细胞数（N/L） 正常值82~96μm3,＞96μm3为低渗，＜82μm3为高渗 ④血清钠正常130~150mmol/L（平均140） ＜130mmol/L为低渗，＞150mmol/L为高渗 ⑤（Na++10）×2，正常280~310mmol/L（平均300） ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 -=120-140mmol/L ⑥Cl-+HCO 3 ＜120mmol/L为低渗，＞140mmol/L为高渗
⑦血浆胶体渗透压有关计算公式： 血浆总蛋白g/L××2=~L ＜L为低渗，＞L为高渗 ×Ag/L+×Gg/L=85~L 例如白蛋白50g/L，则×50+220=307mmol/L （白蛋白50g/L,分子量为69000,渗透压=50×1000/69000=L） ×(A+G/L)除以= ＜为低渗 补充血浆ml数=血浆蛋白（正常值一病人值）×8×体重(kg) 按8ml/kg输入，可提高血浆蛋白10g/L。一般10~25g/d,可连续补给
能源与环境 超滤膜元件运行性能分析 Ξ 孟凤鸣,靖大为 (天津城市建设学院膜技术中心,天津300384) 摘要:以特定的水源和国产超滤膜元件为基础,较为系统地分析了国产超滤膜的水力特性、水质特性以及清洗特性,就此对该超滤膜的性能做出综合评价,从而为超滤膜元件的设计和运行提供依据. 关 键 词:超滤技术;膜性能;膜污染;膜清洗 中图分类号:T U991.2 文献标识码:A 文章编号:100626853(2004)0320186205 超滤技术是水处理领域最活跃的技术之一,广泛 应用于给水的深度处理、中水的回用、纯水和高纯水的制备等领域.超滤技术应用范围之广,处理规模之大,是其它膜技术无法比拟的. 经过多年的努力,国产超滤膜技术有了很大的发展.在制膜材料、制膜工艺、元件规格、膜的性能、膜系统工艺等诸多领域均取得了很大成就.但是,由于超滤工艺处理料液的多样性,很难给定超滤膜元件的性能参数.这一现象在客观上为超滤膜元件的设计与运行增添了障碍,在一定程度上制约了它的发展.因此,寻找有代表性的料液,检测并分析对应代表性料液的超滤膜元件的运行性能参数,并建立相应的数学模型是超滤系统设计的基础性工作. 笔者以特定的水源、特定的膜品种为例,给出了国产超滤膜的技术参数,以供设计和工程人员参考.相关技术参数主要包括给水水质、给水温度、错流量等外部参数对超滤膜元件的产水通量、产水水质的影响,同时,分析了膜系统的污染与清洗特性. 超滤膜的通量是产水流量与膜面积的比值,它是跨膜压差、水质、温度、错流量的函数,且与进水方式有关.设通量为Q ,跨膜压差为P ,水体温度为T ,给水水质为W ,错流量为B ,则产水通量可表示为 Q =f (P ,T ,W ,B ) 本文涉及的特定水源为湖水,特定膜元件为国产聚丙烯腈内压式超滤膜(膜面积为20m 2,规格为4040),水质的主要指标为C OD 和浊度. 1 进水水质的通量特性 1.1 标准曲线的测定 在以纯水作为原水,25℃,错流量分别为0,8,12,16L/min 的情况下,此膜元件的标准通量2压力特性曲线均为一条直线且重合,如图1中的纯水曲线.由于纯水中悬浮固体很少,对膜的污染、堵塞很小,因此有无错流对通量没有影响,通量是跨膜压差的一元一次函数.1.2 不同浊度的通量特性 当分别以其它水源水作为超滤膜的原水时,在同样的温度、同样的错流量下,超滤膜的通量2压力特性曲线不再是直线.在压力较低的情况下,由于污染刚刚开始,通量2压力特性仍然遵循线性关系;随着压力的增加,通量也增加,但由于污染越来越严重,甚至形成凝胶层,通量增加的幅度会明显减小,通量2压力特性曲线已不再是直线;如果压力进一步上升,通量增加的幅度进一步减小,直至通量的增加量几乎为零,此时压力增加,通量几乎不再增加. 通常把通量变化幅度明显下降,通量与跨膜压差明显不再遵循线性关系的点,称为凝胶层形成点.刚形成凝胶层的压力称为临界压力,此时的通量称为临界通量[1-2].膜的操作压力一定要在临界压力以下,当操作压力高于临界压力时,产生的污染为不可逆的,通过水洗无法恢复,必须要化学清洗. Ξ收稿日期:2004206202;修订日期:2004207208 作者简介:孟凤鸣(1975-),女,河北晋州人,天津城市建设学院硕士生. 天津城市建设学院学报 第10卷 第3期 2004年9月Journal of T ianjin Institute of Urban C onstruction V ol.10 No.3 Sep.2004
阐述溶液张力的概念及计算 张力是指溶液溶质的微粒对水的吸引力,溶液的浓度越大,对水的吸引力越大。 判断某溶液的张力,是以它的渗透压与血浆渗透压正常值(280~320mosm/L,计算时取平均值300mosm/L)相比所得的比值,它是一个没有单位但却能够反映物质浓度的一个数值。 溶液渗透压=(百分比浓度×10×1000×每个分子所能离解的离子数)/分子量。如0.9%NaCl溶液渗透压=(0.9×10×1000×2)/58.5=308mOsm/L(794.2kPa)该渗透压与血浆正常渗透压相比,比值约为1,故该溶液张力为1张。 又如5%NaHCO3溶液渗透压=(5×10×1000×2)/84=1190.4mOsm/L(3069.7kPa)该渗透压与血浆正常渗透压相比,比值约为4,故该溶液张力为4张。 对以上复杂的计算过程,不要求学生掌握,但要记住张力是物质浓度的一种表达方式,其换算自然亦遵循稀释定律:C1×V1=C2×V2。 然后列出课本上已标明相应张力的几种常用溶液: 10%(NaCl)11张(临床上可按10张计算) 0.9%(NaCl)1张 5%(NaHCO3)4张 10%(KCl)9张 10%(GS)0张(无张力,相当于水) 并指出,临床上多数情况下就是用以上几种溶液配制成其它所需的液体进行治疗,只需记住此几种溶液的张力,便可灵活自如地进行配制与计算所需溶液及张力;而不必去追究为什么10%NaCl张力是10张这一复杂的计算过程。 举例说明混合溶液张力的计算 例2、10%NaCl(10ml)+10%GS(90ml),请问该组溶液张力。 同学们很快能够根据C1×V1=C2×V2列出算式:10×10=X×100,X=1张 例3、10%NaCl(20ml)+5%NaHCO3(25ml)+10%GS(255ml),请问该组溶液张力。 10×20+4×25=X×300,X=1张。 例4、欲配制一组300ml,2/3张液体,现已使用5%NaHCO3(15ml),还需
超滤膜及纳滤和反渗透的比较 一、超滤膜 超滤膜是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。 超滤技术的优点是操作简便，成本低廉，不需增加任何化学试剂，尤其是超滤技术的实验条件温和，与蒸发、冷冻干燥相比没有相的变化，而且不引起温度、pH的变化，因而可以防止生物大分子的变性、失活和自溶。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、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性，它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液，一般只能得到10～50％的浓度。家用工业用都可以。 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。 二、纳滤 纳滤，介于超滤与反渗透之间。现在主要用作水厂或工业脱盐。脱盐率达百分之90以上。反渗透脱盐率达99%以上但，若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。 三、反渗透 反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
四、六种膜处理方法的区别 电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从一部分水中迁移到另一部分水中的物理化学过程。电渗析淡化器，就是利用多层隔室中的电渗析过程达到使水除盐的目的。 电渗析在废水处理工程中的应用主要是废水脱盐，以及有用物质的回收和利用。 在一些生物化工废水中， COD 以及含盐量都非常高。用生化法处理这些废水时，由于高浓度的盐分导致细菌无法生长，因此，可先用电渗析器对这些废水进行脱盐，降低含盐量后再进行生化处理。 在造纸废水、电镀废水等含有可回收的无机盐类，可以用电渗析进行回收利用 二、技术性能 电渗析器运行结果取决于各种各样的运行条件。以下是保证电渗析器正常运行的最低条件。为了使系统运行效果更佳，系统设计时应适当提高这些条件。
溶液的张力，是以它的渗透压与血浆渗透压正常值（280～320ｍｏｓｍ/Ｌ，计算时取平 均值300ｍｏｓｍ/Ｌ）相比所得的比值，它是一个没有单位但却能够反映物质浓度的一 个数值。 溶液渗透压=（百分比浓度×10×1000×每个分子所能离解的离子数）/分子量。 如0.9%ＮａＣｌ溶液渗透压=（0.9×10×1000×2）/58.5=308ｍＯｓｍ/Ｌ（794.2ｋＰａ）该渗透压与血浆正常渗透压相比，比值约为1，故该溶液张力为1 张。 又如5%ＮａＨＣＯ3 溶液渗透压=（5×10×1000×2）/84=1190.4ｍＯｓｍ/Ｌ（3069.7 ｋＰａ）该渗透压与血浆正常渗透压相比，比值约为4，故该溶液张力为4 张。 对以上复杂的计算过程，不要求学生掌握，但要记住张力是物质浓度的一种表达方式，其换算自然亦遵循稀释定律：Ｃ1×Ｖ1=Ｃ2×Ｖ2。 下面列出课本上已标明相应张力的几种常用溶液：10%（ＮａＣｌ）11 张（临床上 可按10 张计算） 0.9%（ＮａＣｌ）1 张 5%（ＮａＨＣＯ3）4 张 10%（ＫＣｌ）9 张 10%（ＧＳ）0 张（无张力,相当于水） 临床上多数情况下就是用以上几种溶液配制成其它所需的液体进行治疗，只需记住此几种溶液的张力，便可灵活自如地进行配制与计算所需溶液及张力；而不必去研究为什么10%ＮａＣｌ张力是10 张这一复杂的计算过程。 4、举例说明混合溶液张力的计算 例1、10%ＮａＣｌ（10ｍｌ）+10%ＧＳ（90ｍｌ），请问该组溶液张力。 同学们很快能够根据Ｃ1×Ｖ1=Ｃ2×Ｖ2 列出算式：10×10=Ｘ×100,Ｘ=1 张 例2、10%ＮａＣｌ（20ｍｌ）+5%ＮａＨＣＯ3（25ｍｌ）+10%ＧＳ（255ｍｌ）， 请问该组溶液张力。 10×20+4×25=Ｘ×300, Ｘ=1 张。
用于渗透压计算的常用公式与参考值(mmol/L) -+20）×2=mmol/L ①（Cl-+HCO 3 正常值280~310mmol/L(平均300) ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ②（Na++K+）×2+BS+BUN=mmol/L (正常人：BS为3.9~6.1mmol/L BUN为1.78~7.14mmol/L) 正常值280~310mmol/L ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 ③MCV（平均红细胞体积μm3）＝红细胞比积×1000除以红细胞数（N/L） 正常值82~96μm3,＞96μm3为低渗，＜82μm3为高渗 ④血清钠正常130~150mmol/L（平均140） ＜130mmol/L为低渗，＞150mmol/L为高渗 ⑤（Na++10）×2，正常280~310mmol/L（平均300） ＜280mmol/L为低渗，＞310mmol/L为高渗 -=120-140mmol/L ⑥Cl-+HCO 3 ＜120mmol/L为低渗，＞140mmol/L为高渗 ⑦血浆胶体渗透压有关计算公式： 血浆总蛋白g/L×2.41×2=289.2~385.6mmol/L ＜289.2mmol/L为低渗，＞385.6mmol/L为高渗 1.74×Ag/L+1.205×Gg/L=85~131.85mmol/L 例如白蛋白50g/L，则1.74×50+220=307mmol/L （白蛋白50g/L,分子量为69000,渗透压=50×1000/69000=0.725mmol/L）3.5×(A+G/L)除以7.5=18.99kPa
＜18.99kPa为低渗 补充血浆ml数=血浆蛋白（正常值一病人值）×8×体重(kg) 按8ml/kg输入，可提高血浆蛋白10g/L。一般10~25g/d,可连续补给
中空纤维超滤膜制作的各类材质及相对应表达出来的特性随着净水器（净水机）市场兴起、火爆，净水器（净水机）逐渐成为千家万户的必用水家电，消费者都有这样的疑问，净水器过滤芯属于耗材，家用净水器的过滤芯多长时间更换一次?目前，净水器行业处在高速增长期，市场上净水器牌子很多，净水器品种也琳琅满目，不同净水器过滤工艺和结构不一样，本文就以市面上销量最大的管道式超滤净水器为例，作个分析说明：一台净水器最核心的技术就是超滤膜，如果超滤膜的质量都不好的话，这台净水器就是形同虚设。 中空纤维超滤膜的主要材料有： 1、聚烯烃类： 聚丙烯腈（PAN）的亲水性和韧性都不算好，是很老的技术了，性能稳定，精度高，出水量大，但如果水压大的话容易造成断丝；但是要确保压力在1-3KG，否则会对超滤膜的使用寿命有损害，PAN材料的超滤膜的净水器抗酸碱性能比较差，容易造成破膜，使用寿命不长。 2、聚砜类： 聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）超滤膜为疏水性，易污染，使用温度5-38，但是要确保压力在1-3KG，否则会对超滤膜的使用寿命有损害，很多厂家采购作为超滤滤芯，原因只有一个就是成本较廉价。但是耐磨性、耐脏性、耐腐蚀性远低于其它材质的超滤膜材料，是比较初级的超滤膜材料。 聚氯乙烯（PVC）管道式超滤净水器普遍采用的是PVC膜，耐腐蚀，抗压性好，成本较低，但是不够稳定，相对PAN出水量要小。基本上都是干态膜的形式。此材料使用温度在5-38度，PVC材料超滤膜成本价格便宜，但PVC做超滤膜不稳定，需要添加含铅稳定剂，安全性低，出水量小。耐高温PVC不如PVDF。 3、氟材料： 聚偏氟乙烯（PVDF） 抗高温、耐酸碱：可在温度较高，强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用，但PVDF成本很高。 抗氧化：抗氧化性能十分出众，（PVDF最突出的特点），使其在污水处理中得到大量应用。
各种膜材料之间的比较 1.中空纤维超滤膜的主要材料有聚丙烯腈（PAN）、聚砜（PSF）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）、 聚氯乙烯（PVC）等 2.聚氯乙烯（PVC）湿膜机器里面的芯要用酒精浸泡来保持湿润状态，保持滤芯的性能 3.聚偏氟乙烯（PVDF）膜是抗高温最高140度的温度，过滤开水都可以，还有耐酸碱强酸强碱都不 怕（新加坡美能） 4.安达康用的材质是UPAN ，是最好的一种 膜材料PAN/PVDF/PES/PS比较 1. 材料：PAN为亲水性材质，PVDF,PES与PS为疏水性材质；所以做成超滤膜，PVDF与PES、PS的跨膜压差要远高于PAN，PVDF与PES、PS更容易污堵； 2. PES与PS的抗氧化能力非常强，PVDF次之，PAN再次之； 3. PES与PS材料属于刚性材料，比较容易破损，断丝。所以PES与PS通常设计成内压式，如 Norit,Hydracap,Koch 等，PES与PS对进水的要求相对较高，需要进水更干净。另外，PES与PS的超滤通常不设计风机气洗，更重要的原因是造成断丝（刚性材料）。若有厂家宣称设计风机气洗或者外压式，工程公司或业主需要小心； 4. 就跨膜压差（TMP-Transfer Membrane Pressure）来说，越低的跨膜压差意味着清洗越容易； 5. 就抗污染能力而言，PAN比较好；PES与PS次之； 6. 就材料的抗拉伸强度而言，PVDF，PES及PS比较好，PAN次之； 7. PAN与PVDF通常都可以设计成外压式，配风机气洗；但Omexell例外，以前的设计没有风机气洗，最近据说有风机的设计，但是否稳定，还需要时间考验； 8. 就价格而言，PAN比PVDF、PES及PS要便宜很多； 综合来讲，不管经济成本上，还是技术层面上，PAN的优势是在地表水及非重度污染的水处理中；PVDF，PES及PS更适合于废水处理。 每种材料膜的生产厂家都竭力避免材料的缺点，尽可能进行材料的改性。如PAN的强度及抗氧化性能力，PVDF，PES，PS的亲水性改性，PES，PS的刚性特性的设计考量等。 重要的是选择合适自己的超滤膜，有时候贵点意味着好点，有时候并不尽然。 聚苯乙烯塑料(PS)的缺点 ①无延伸拉力强度，冲击强度低，脆性大，当冲击外力作用时，玻璃态的聚苯乙烯分子不能 ②由链段旋转产生形变而起缓冲作用，从而引起制品破坏;②表面硬度低，不能与硬物摩擦;耐热 ③性较差，使用时最高温度不能超过90-95 ’C，否则会产生变形损坏;③价格高昂，成本高。 ④聚苯乙烯塑料(PS)的应用 ⑤聚苯乙烯可用作盛装食品或酸碱的容器。聚苯乙烯泡沫塑料常用作仪器、仪表、电视机和
反渗透膜纳滤膜超滤膜对 比 Newly compiled on November 23, 2020
反渗透膜,纳滤膜,超滤膜对比微滤膜：能截留微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为。,东丽纳滤膜, 超滤膜：能截留微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。 纳滤膜：能截留纳米级（微米）的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800MW左右，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。 反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。,东丽纳滤膜, 反渗透膜、超滤膜、纳滤膜对比和区别,反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及、锅炉
补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。 文章关键字：反渗透膜,纳滤膜,超滤膜
同行超滤膜信息采集 一、超滤行业膜组件及运行参数表 1.1 立升超滤膜参数表 项目LH3-0450-V LH3-0650-V LH3-1060-V -10型-08型-10型-08型 组件基本参数 组件外形尺寸Φ143×1358 Φ187×1398.5 Φ277×1713.5 超滤膜丝数量2400 3050 3940 7600 11000 有效膜面积（㎡）8 10 11 33 40 纯水流量（m3/H）≥2.5 ≥5 ≥15 设计产水量（m3/H）0.5-1 0.8-2.0 3-5 SDI ＜1 ＜1 ＜1 产水浊度＜0.1NTU ＜0.1NTU ＜0.1NTU 内径/外径0.85/1.5 1.0/1.66 0.85/1.5 1.0/1.66 0.85/1.5 截留分子量（道尔顿）80000 膜组件结构形式内压式 膜材质PVC 封胶材料环氧树脂 外壳材质不锈钢PVC PVC 运行参数 最大进水压力0.3MPa 最大跨膜压差0.15MPa（建议运行透膜压力---0.04-0.08MPa） 抗余氯能力200ppm连续 耐H2O2能力200ppm连续 最大进水浊度200NTU 工作温度5-40℃ PH值范围2-12 操作模式全流或错流 运行程序正常过滤（30min）---顺冲（10-30s）---反洗（60s）---等压正冲（10-30s） ---定期的化学清洗---正常过滤 反洗及正冲 反洗流量（m3/H) 2-3倍设计产水流量 反洗压力（MPa）0.06-0.12MPa 反洗时间（s）20-180s
反洗周期（min）20-60min 顺冲流量（m3/H) 1.5-2倍设计产水流量 顺冲时间（s）10-30s 化学清洗 运行基本参数1、判定条件：跨膜压差0.1-0.12MPa。2、1-2倍的产水流量。 药剂及浓度1、2%柠檬酸（PH=2)；2、0.5%的NaOH/200ppmNaClO（PH为12-5）1.2 山东招金膜天超滤膜参数表 聚砜组件共性参数及运行参数 项目内压式膜外压式膜 进水要求总溶解性固体含量＜5%；颗粒直径＜100μm 产水浊度≤0.2NTU ≤0.2NTU 膜材质聚砜聚砜 截留分子量10000和67000 6000和20000 膜丝尺寸 1.0/1.5 0.2/0.4 耐受PH 1-14 1-14 最高运行温度45℃45℃ 进水浊度＜50NTU —— 聚砜材质设计参数 设计产水通量60-100L/㎡H 根据实验确定 设计最大压力0.3MPa 0.3MPa 设计透膜压差（TMP）0.02-0.15MPa 操作形式错流过滤或死端过滤错流过滤 反洗压力0.1-0.15MPa —— 反洗流量 1.5-2倍的产水流量—— 反洗时间30-60秒/次—— 化学清洗频率反洗水通量＜初始的70%或者TMP 高于0.03MPa —— 化学清洗时间10-30分钟20-60分钟 消毒剂20-100ppm次氯酸钠20-100ppm次氯酸钠 PVDF组件共性参数及运行参数 参数UF3OB160 UF3OA200 纤维内外径0.7/1.2 设计水通量60-120L/㎡H 有效膜面积30 60 最大跨膜压差0.15Mpa 运行方式全流或错流 气洗流量（m3/H）3-6 4-8