① 在純水處理中如何計算保安過濾器、精密過濾器中濾芯的數量已知進水流量,濾芯規格(如40" 5、0.45um)
40寸濾芯能過濾的流量為2T/H,用已知的流量除以2就是濾芯的數量
設備的選型應該是實際用量的1.5-2倍
② 濾芯的流通量怎麼計算
水處抄理行業裡面的一般單襲支40英寸的濾芯的通量定為1T/H,其他行業的不是很清楚呢!
熔噴濾芯有不同的過濾精度,主要作用去除水中的懸浮物,泥沙,鐵銹,有機物,余氯等。
應用領域
1、納濾、超濾、反滲透、電滲析等系統保安過濾及終端過濾;
2、醫葯針劑、大輸液、滴眼液、中草葯葯液等過濾,生物制劑提取、提純、濃縮;
3、電子、微電子、半導體工業用高純水預過濾、終端過濾;
4、油田回注水、鍋爐補給水、化學試劑、液體有機製品、高純化學品、濃葯等過濾;
5、飲用純凈水、礦泉水、果汁、茶飲料、保健飲品過濾;
6、白酒、葡萄酒、啤酒、黃酒及其他果酒的過濾,純生啤酒除菌過濾;
7、生產、生活廢水處理及中水循環再利用過程中的預處理過濾或保安過濾;
8、其他如生物工程、油類精製、印染、紡織行業的給水及廢水處理、科研實驗過濾等。
以上供參考,武漢市熊谷科技有限公司提供!
③ 納濾對鈣離子和鎂離子的去除率哪個高
目前納濾技術原理有兩類主流觀點,一個是溶解擴散原理,一個是電效應原理,我們從電效應進行分析:
納濾膜與電解質離子間形成靜電作用,電解質鹽離子的電荷強度不同,造成膜對離子的截留率有差異,在含有不同價態離子的多元體系中,由於道南(DONNAN)效應,使得膜對不同離子的選擇性不一樣,不同的離子通過膜的比例也不相同。
納濾過程之所以具有離子選擇性,是由於在膜上或者膜中有負的帶電基團,它們通過靜電互相作用,阻礙多價離子的滲透。根據文獻說明,可能的荷電密度為0.5~2meq/g。
為此,我們可用道南效應加以解釋:
ηj=μjzj.f.φ
式中ηj——電化學勢;
μj——化學勢;
zj——被考查組分的電荷數;
f——每摩爾簡單荷電組分的電荷量;
φ——相的內電位,並且具有電壓的量綱。
式中的電化學勢不同於熟知的化學勢,是由於附加了zj.f.φ項,該項包括了電場對滲透離子的影響。利用此式,可以推導出體系中的離子分布,以計算出納濾膜的分離性能。
以上是理論上的分析方法,要詳細的數據就要一個個參數查出來套進公式,如果只是要簡單地判斷鈣和鎂的截留率,這里從直觀的方式來進行解釋:
電荷性越強,納濾膜對該金屬離子的截留率越高,如:
三價金屬離子截留率>二價金屬離子截留率>一價金屬離子截留率
同價位的金屬離子,電荷越強,截留率越高,如:
Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+
道理很簡單,電荷越強,膜對該離子的排斥越大,因此更不容易透過膜
根據我們的工程經驗,一般不去區分鈣鎂誰的去除率高,因為差別不大
希望對您有幫助
④ 怎樣計算反滲透阻垢劑的加葯量
加葯量:每套反滲透系統的使用量。舉例說明:產水量為75噸的純水設備,那麼RO裝置的進水量約為100噸。
反滲透阻垢劑月用量即為:100*3*24*30/1000=216KG(3為加葯濃度ppm;24為每天工作時間小時;30為每月天數天;1000為換算單位g換KG)
根據設備的使用量,確定周用量。按周用量確定加葯箱大小,調整加葯計量泵即可,使葯劑平穩連續的注入RO設備即可。
(4)納濾計算擴展閱讀:
反滲透阻垢劑很大程度上延緩反滲透膜結垢,延長反滲透膜的使用壽命,這也就是反滲透膜為什麼要加葯的重要原因。
反滲透阻垢劑的推薦濃度一般為3-8ppm,即反滲透設備每進水1噸需要添加3-8g的阻垢劑。
月用量的計算公式:W=Q×S×H×30/1000,式中W為月用量(Kg);Q為反滲透設備的進水流量(m3/h);S為投加濃度(3-8ppm,即g/噸),H為反滲透設備的工作時間(小時);1000為g與Kg的換算量,若一台反滲透設備的產水量為75噸/小時,則進水需要至少100噸/小時,月用量為:100×3.5×24×30/1000=252KG2。
反滲透阻垢劑一般添加在反滲透系統的保安過濾器,即精密過濾器之前,添加於加葯裝置中通過計量泵投加在反滲透設備的管道之中,反滲透阻垢劑可以直接使用原液也可稀釋後再使用,稀釋倍數不得超過10倍,,即濃度不得低於10%。
⑤ 怎樣計算水量回收率
依據預處理的進水水質及用水要求而定的。膜系統的回收率在設計時就已經確定, 回收率=(產水流量/進水流量)×100% 反滲透(納濾)膜組件的回收率、鹽透過率、脫鹽率計算公式如下。 回收率= 產水量/進水量×100% 鹽透過率=產水濃度/進水濃度×100%脫鹽率=(1-鹽通過率)×100%
⑥ 納濾膜的水滲透系數和溶質滲透系數是多少
利用孔模型分析膜孔結構
本文基於孔模型,從膜對NaCl溶液的透過實驗中,得到8種膜的結構參數,實驗結果表明,從溶質透過膜的參數與從溶劑透過膜的參數得到的膜結構參數並不一致。根據孔模型由溶質的Stokes半徑γs得到的膜孔半徑γp與根據透過溶劑而計算出的膜孔半徑γω之間存在線性關系,對於CA膜,它們的關系式是:γω=10.50(γp-1.739),γp與γω之間的相關關系是0.9986,對於γp的標准偏差是0.14。
關鍵詞:孔模型;膜結構參數;CA膜
ANALYSIS OF MEMBRANE STRUCTURE PARAMETERS BY PORE MODEL
LUO Ju-fen, MO Jian-xiong
(The Development Centr of Water Treatment Technology, SOA Hangzhou 310012)
Abstract:Based on the pore model, structural parameters of the eight kinds of membranes were determined with permeation experiments of aqueous solution of sodium chloride. The parameters determined from P differ from that obtained from Lp. There is a good linear correlation between rp which obtained from the solute radius rs and rω which obtained from the pure water flux. For cellulose acetate membranes, the relation of rp and rω can be written as rω =10.50(rp-1.739). The linear correlation coefficient between rp and rω is 0.9986 and for rp its standard deviation is 0.14.
Key words:pore model; structure parameters; CA membrane
測定膜結構參數對於預測溶質透過膜的傳遞性能是很重要的。為了能測定膜的結構參數,出現了摩擦模型,孔模型,改進的孔模型,SHP模型等。Nakao和Kimura等針對單組分水溶液,將這些模型應用到超濾膜分離體系和納濾膜分離體系,以不同溶質的滲透實驗計算了超濾膜和納濾膜的γp和Ak/△x值〔1-3〕。
本文通過膜對NaCl水溶液的透過實驗,在確定不可逆過程熱力學遷移方程中的三個參數後,基於改進的孔模型〔6〕,得到8種分離膜的結構參數,並比較了從溶質和從溶劑透過性能所得到膜孔結構參數的區別。這些膜對NaCl的脫除率在15%~99%之間,其中有部分膜是超濾膜。
1 理 論
壓力驅動過程中膜的遷移過程可以用不可逆過程熱力學來描述。Kedem和Katchalsky〔4〕基於線性非平衡熱力學唯象理論提出如下的傳遞方程:
Jv=Lp(△P-σ△π) (1)
Js=ω△π+(1-σ)Jv. (2)
利用Van't Hoff等式△π=RT△Cs,則式(2)可以寫成
Js=P△Cs+(1-σ)Jv. (3)
為解決膜二邊平均濃度的問題,Spiegler等〔5〕將等式(3)改寫成另一種形式:
Js/△C=P+(1-σ)(JvCln/△C) (4)
等式(3)、(4)是作為反滲透膜(具有高溶質分離率)的傳遞方程提出的,Nakao在他的實驗中〔2〕說明等式(3)、(4)也適用於作為超濾膜的傳遞方程。
在這些等式中,膜的表徵以三個傳遞系數表示:純水透過系數Lp,溶質滲透系數ω或P和反射系數σ。但上述唯象方程屬於黑箱模型,不能得到有關膜內部透過機理的情況,因此,出現一些利用膜結構來說明σ和P的傳遞模型。
Pappenheimer等提出了傳遞「孔理論」來計算通過毛細管的遷移過程,在這個理論中,溶質通量包括過濾流和擴散流,這二種流動都受到進入膜孔時位阻障礙和孔內摩擦阻力的影響。Verniory等人〔6〕利用Haberman和Sayre的計算和摩擦模型改進了這種「孔理論」,根據這種改進的孔理論,膜結構可以用參數σ和P來預測。假設圓柱形膜孔的孔徑與孔長分別為常數rp和△x,並且球狀溶質半徑為rs,則溶質通量可表示成
(5)
這里Ak是總的貫通孔面積與膜有效面積之比,SD和SF分別是擴散流和過濾流的位阻因數,並且是rs與rp比值q的函數,其中:
SD=(1-q)2 (6)
SF=(1-q)2(1+2q-q2) (7)
f(q)和g(q)是圓形壁面效應的修正因數,由Haberman和Sayre計算如下:
f(q)=(1-2.1q+2.1q3-1.7q5+0.73q6)/(1-0.76q5) (8)
g(q)=〔1-(2/3)q2-0.2q5〕/(1-0.76q5) (9)
將式(5)與式(3)相比較,則膜的參數σ和P可用下式表示
σ=1-g(q)SF (10)
P=Df(q)SD(Ak/△X) (11)
在孔模型中,純水通量用Hagen-Poiseuille式表示,因此,純水透過速率Lp可以寫成:
Lp=(r2p/8μ).(AK/△X) (12)
2 實 驗
2.1 實驗裝置
實驗裝置如圖1所示。
圖1 實驗裝置示意圖
1.原液池,2.微濾器,3.恆流泵,4.測試池,
5.微型電導檢測器,6.磁攪拌子,6.硅壓力感測器
2.2 實驗條件和過程
首先,將膜充分潤濕後置於測試池,用純水預壓1h,預壓壓力為膜最高實驗壓力的1.2倍左右。然後原液換成0.01mol/L NaCl溶液,測定不同壓力時透過液流速JV和濃度C3,利用式(4),根據Js/△C和JVCln/△C的關系,採用最佳擬合,得到膜性能參數σ和P,將σ和P代入(10)和(11)式,就能根據溶質的Stokes半徑rs而算出膜孔半徑rp和膜的Ak/△X值。在25℃條件下,NaCl-H2O體系的Stokes半徑rs=1.616×10-10m。
利用式(1)計算膜的Lp值。
將Lp值和由式(11)得到的Ak/△X值代入Hegen-Poiseuille式(12)中,則可得到根據透過溶劑而計算出的膜孔孔徑rω。
3 結果和討論
在測試壓力范圍內,透過液流速與壓力成直線關系,並且實驗中透過液通量與純水通量幾乎一致,因此,實驗滲透壓可以忽略不計。並且這也表明,實驗過程中沒有出現污染或嚴重濃差極化現象。
3.1 壓力的影響
壓力對脫除率的影響是很大的,隨壓力增加,R值也增加,R值增加到某個數值後,變化趨緩。因此,對於表示膜的特徵來說,R不是一個很合適的參數。
3.2 膜性能參數的確定
用以下方法確定膜的三個遷移參數Lp、σ和P。
純水透過參數Lp利用實驗的透過速率從式(1)可以得到,滲透壓△π忽略不計,參數σ和P則利用對數平均濃度Cln從式(4)中可以確定。從實驗數值看,Js/△C和Jυ.Cln/△C是一相當好的直線關系,這樣參數σ和P也可從這條直線的斜率和截距中求得。
8種膜的三個性能參數列於表1。
表1 膜的性能參數Lp、σ、P
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
σ 0.943 0.903 0.899 0.857 0.457 0.131 0.313 0.2998
P×107(m/s) 3.33 12.65 7.17 5.03 24.5 10.2 24.0 5.95
Lp×1012(m/Pa.s) 4.84 10.32 4.48 4.40 9.12 11.05 14.80 12.67
從表1可知,實驗所用膜對NaCl的σ值在0.131~0.943之間。
3.3 膜結構參數的計算
根據改進的「孔模型」,式(10)的關系式可如圖2所示,因此,在膜的σ值已知時,可從式(10)求出q值,再代入溶質的Stokes半徑即可得到膜的rp值(=rs/q)
圖2 σ與q之間關系
列於表2的膜的另一個結構參數Ak/△X也是基於孔模型,採用式(11)從q值和實驗數值溶質的滲透系數P計算得到。
表2 從孔模型中得到的膜結構參數rP和△X值
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
rp×1010(m) 2.02 2.18 2.21 2.31 3.85 8.78 5.19 5.39
Ak/△x(m-1) 2.72×105 3.67×105 1.78×105 7.98×104 1.9×104 1.63×103 8.20×103 1.91×103
若將膜的Ak/△X值和表1中的Lp值代入式(12),則可得到由水的透過速率Lp得到的膜孔半徑,以rω表示,結果見表3。
表3 由水的透過速率得到的膜孔半徑rω
膜 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8#
rω×1010(m) 3.77 4.74 4.49 6.64 19.6 73.6 38.0 72.9
比較表2和表3,可看到,rω與rp並不一致,並且rω大於rp。
不同文獻〔1.3〕在利用「孔模型」時,提到由P得到的Ak/△X值與由Lp得到的Ak/△X值之間存在偏差,即從溶質透過膜參數與從溶劑透過膜參數得到的膜結構參數並不一致。
以rp對rω作圖,可看到除了8#膜,其餘膜的rp與rω幾乎落在一條直線上,見圖3。因8#膜為SPS膜,其餘的均為CA膜。8#膜的rp與rω的關系不在直線上。也許,因材料不同,它的斜率和截距不同。
圖3 rp與rω關系
除去8#膜的rp和rω值,對其餘7種膜的rp和rω進行線性回歸的結果是:
rp=0.09527rω+1.739 (13)
或者改寫成
rω=10.50(rp-1.739) (14)
rp與rω之間的線性相關系數是0.9986,對rp的標准偏差是0.14。因此,可以認為對於CA膜,在NaCl水溶液體系中,根據孔模型由膜性能參數σ和P得到的膜孔半徑rp與根據透過溶劑而計算出的膜孔半徑rω之間存在線性關系。
由式(14)和圖3可知,當rp小於1.74×10-10m時,rω已為零,也即此時,膜的純水透過速率為零。這與祝振鑫等〔7〕推導的當網路孔半徑小到2.0×10-10m時,膜產率為零的推論非常相近。水分子半徑為0.87×10-10m,也即當孔道小於兩個水分子時,水分子即被卡住,使水不能流動。
4 結 論
本文利用孔模型,對8種膜的性能參數和結構參數進行了測定。實驗表明,由溶質的Stokes半徑基於孔模型得到的膜孔半徑rp與從溶劑水的透過速率得到的膜孔半徑rω並不一致,但存在線性關系。對於CA膜,在NaCl水溶液體系中,它們的關系是: rω=10.50(rp-1.739)。相關關系是0.9986,對於rp的標准偏差是0.14。這也表明當rp小到1.74×10-10m時,膜的純水透過速率為零。
對其它材料製成的膜的rp與rω之間關系有待進一步實驗。
⑦ 怎麼計算膜回收裝置的丙烯回收量
反滲透或納濾系統回收率是指反滲透裝置在實際使用時總的回收率,回收率受給水版水質、膜元件的數權量及排列方式等多種因素的影響,小型反滲透裝置由於膜元件的數量少、給水流程短,因而系統回收率普遍偏低。而工業用大型反滲透裝置由於膜元件的數量多、給水流程長,所以實際系統回收率一般均在75%以上,有時甚至可以達到90%。
在某些情況下對於小型反滲透裝置也要求較高的系統回收率,以免造成水資源的浪費,此時在設計反滲透裝置時就需要釆取一些不同的對策。最常見的對策是釆用濃水部分循環,即反滲透裝置的濃水只排放一部分,其餘部分循環進入給水泵入口,此時既可保證膜元件表面維持一定的橫向流速,又可以達到用戶所需要的系統回收率。膜分離會產生降低系統造價,但是過高的回收率又會降低膜的出水水質、增加膜的濃差極化度。通過試驗確定出單支膜的最佳回收率為20%。
⑧ 反滲透膜的反滲透膜選型
一般要從三方面來抄考慮:脫鹽率、產水量以及規格。
脫鹽率:反滲透膜的脫鹽率極大程度的影響了膜元件的過濾效果以及過濾精度。
產水量:這個是很多用戶選擇的關鍵了,因為水處理系統運行時一般會有一個處理量,在反滲透膜選型時都是根據處理量來選擇型號數量的,通量越大的產水量越高。
規格:這個主要是考慮到系統設計,如果系統設計的是4寸膜,那麼只能是選擇4040規格的反滲透膜。
⑨ 納濾膜運行參數都有什麼
看你物料是什麼了,一般電導也需要測一下;淡側流量也需要得到
納濾膜一般不需要版反沖洗,運行壓權力可以通過高壓泵的變頻器、濃水閥門一起調節,清洗周期看你的壓差,一般比初始壓差上升15%就得清洗了。迴流比的話就是看濃水流量和濃排流量。開路我就不怎麼清楚了。。。
⑩ 膜通量的計算公式
膜通量(J)的計算公式為:J= V/(T×A)。其中:J是膜通量(L/m2·h);回答V是取樣體積(L);T是取樣時間(h);A是膜有效面積(m2)。
測量方法:
1、在一定的操作條件下,採用出水抽吸泵工作在一個級數上使膜工作一個時間段Δt(不小於30 min),觀測透膜壓力在Δt內的變化。
2、若透膜壓力保持恆定,調節出水抽吸泵的級數,使膜通量增加一個階量,重新觀測TMP在另一個Δt內的變化,如此繼續,直到TMP在Δt內隨時間不斷增長為止,記此時的膜通量為FN+1。
(10)納濾計算擴展閱讀
膜通量的應用領域:
1、過濾水:中大超純水系統的前置過濾處理,飲料業用水前置過濾處理。
2、食品行業過濾:食用油、蔬菜油的過濾,糖漿、巧克力等各式漿液的過濾。
3、化學工業過濾:電鍍液葯液的過濾,油漆,塗料的過濾,機械用油,切削油,重油,高黏度樹脂的過濾,制葯的過濾等。
參考資料來源:網路-膜通量