1. 请教反渗透膜的原理
O-H键长0.82埃,抄H-O-H键角104.5度,袭1埃等于0.1纳米,算算好像水分子的直径好像到不了0.4埃。下面的计算方法好像忽略了水分子之间的间隙算出来的可能是大概值。只是推测,共同探讨。再说纳滤膜的孔径是1纳米,反渗透的孔径是小于1纳米,精度是0.1纳米,也就是说0.1~1之间。
已知水的密度ρ=1.0×10^3kg/mol,阿伏加德罗常数为NA=6.023×10^23/mol水的摩尔质量为18×10^-3kg/mol。 因此可求出一分子水的体积。
18×10^-3kg/mol÷1.0×10^3kg/mol÷(6.023×10^23)≈2.989×10^-29
根据体积公式4/3πR^3,则:4/3πR^3=2.989×10^-29,求出一分子水分子直径约
1.925×10^-9m。
2. 透析技术的原理是
透析就是利用半透膜的半透特性,一边流过血液,另一边流过根据需要调好的透析液,让他们通过加了跨膜压的半透膜产生分子的弥散、对流及渗透,使人血液的电解质水平恢复正常,并除掉血液里的有毒分子和多余的水份。
3. 纳米膜的纳滤膜应用
纳滤膜的这些性能决定了其在饮水处理中特有的广阔的应用,简述如下。
① 软化:膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时,还可以去除其中的浊度、色度和有机物,其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点,具有明显的社会效益和经济效益。
膜软化在美国已很普遍,佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化,代替常规的石灰软化和离子交换过程。近几年来,随着纳滤性能的不断提高,纳滤膜组件的价格不断下降,膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
② 用于去除水中有机物:纳滤膜在饮水处理中除了软化之外,多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物,保证饮用水的生物稳定性等。
纳米膜分离技术是近年来发展起来的膜分离技术,是指膜的纳米级分离过程。其通过截留相对分子量为300~100000(被分离物料粒径相当于0.3~100纳米)的膜进行分离、纯化,包括了纳滤和部分超滤技术所能分离的量程范围,也是一种以压力为驱动的膜分离过程。由于纳米膜分离技术的截断物质相对分子量范围比反渗透大,而比部分超滤小,因此,纳米膜分离技术可以截留能通过超滤膜的部分溶质,而让不能通过反渗透膜的物质通过,从而有助于降低目的截留溶质的损失。这种技术具有操作方便、处理效率高、无污染、安全和节能等诸多优点。
4. 详解反渗透的结构,工作原理
反渗透是本水处理系统中最主要的脱盐装置,利用反渗透膜的选择透过特性除去水中绝大部分可溶性盐分、有机物及微生物等。
反渗透亦称逆渗透(RO),是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。
目前,较高选择性的反渗透膜元件除盐率可以高达99.75%。
预处理出水进入反渗透处理系统,在高压泵提供的满足反渗透运行的压力作用下,大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜,经收集后成为产品水,通过产水管道进入后续设备;水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜,残留在少量浓水中,由浓水管排出。在反渗透装置停运时,由程序控制自动冲洗3~5分钟,以免浓水侧污染物、盐分等沉积在膜表面,使反渗透膜在停机时能够得到有效的保养。
反渗透膜经过长期运行后,会积累某些难以冲洗的污垢,如有机物、无机盐结垢等,造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除,以恢复反渗透膜的性能。
5. 纳滤技术的纳滤膜
纳滤膜是以压力差为推动力,介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一版种膜分离技术。权
孔径在1nm以上,一般1-2nm(1纳米(nm)=0.001微米(um))。是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。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。
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。
6. 纳滤膜的介绍
纳滤膜的介绍
纳滤膜是80年代末期问世的一种新型分离膜,其截专留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间,属约为200-2000,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而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。
纳滤膜的主要作用
去除水中有机物纳滤膜在饮水处理中除了软化之外,多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物,保证饮用水的生物稳定性等。
三致物质的去除研究表明,纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害的有机物和Ames致突变物,使TA98及TA100菌株在各试验剂量下的致突比MR值均小于2 ,Ames试验结果呈阴性。进一步的研究将要考察纳滤技术对饮水中的内分泌干扰物质的截留特性,为安全优质饮水提供依据。
7. 纳滤膜的基本信息
纳滤膜基本原理
在一张半透膜隔开水溶液时,加在溶液上并使其能刚好阻止纯溶内剂进入溶液容的额外压力称为渗透压,在一般情况下水溶液中的溶质浓度越高渗透压就越大。当溶液一端没有加压时,纯溶剂会通过半透膜向溶液中扩散,这种现象叫做渗透。相反在加溶液端所外加的压力超过了渗透压,则反而使得溶液中的溶剂向纯溶剂一侧流动,这个过程称为反渗透。纳滤膜分离技术正是运用了反渗透原理。
纳滤膜元件在以前称作疏松反渗透,其截留特性介于中空纤维超滤膜和反渗透膜之间,孔径大约在100-1000道尔顿。所以,纳滤膜元件对于水溶液中溶解的小分子有机物具有很高的脱除率。同时也对水溶液中的各种离子有一定的脱除率。纳滤水处理膜的性能主要由水通量和脱盐率来决定的。纳滤膜的水通量和脱盐率受压力、温度、浓度、流量、PH值、回收率等等因素说影响。
8. 什么是纳滤膜技术
纳滤技术是从反抄渗透技术中分离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,纳滤膜存在着纳米级的细孔,且截留率大于95%的最小分子约为1mm,所以近几年来这种膜分离技术被命名为:Nanofiltration,简称:NF,中文译为:纳滤。在过去的很长一段时间里,纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO:LowPressureReverseOsmosis),或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜(LooseRO:LooseReverseOsmosis)。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进行了具体的定义:操作压力≤1.50mPa,截留分子量200~1000,NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜[1]。纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来,成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术,己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域,成为膜分离技术中的一个重要的分支。
9. 透析,微滤,超滤,纳滤,反渗透,电渗析,渗透气化等膜分离技术各自的特点
1.透析(dialysis)是通过小分来子经过半源透膜扩散到水(或缓冲液)的原理;
2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;
3.超滤技术的优点是没有相的转变,无需添加任何强烈的化学物质,可以在低温下操作,过滤速度较快,便于无菌处理等,一般用于预处理;
4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐,集浓缩与透析于一体;
操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析,使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多;
5.反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点;
6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;
7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。