纳滤计算

① 在纯水处理中如何计算保安过滤器、精密过滤器中滤芯的数量已知进水流量，滤芯规格（如40" 5、0.45um）

40寸滤芯能过滤的流量为2T/H，用已知的流量除以2就是滤芯的数量
设备的选型应该是实际用量的1.5-2倍

② 滤芯的流通量怎么计算

水处抄理行业里面的一般单袭支40英寸的滤芯的通量定为1T/H，其他行业的不是很清楚呢！
熔喷滤芯有不同的过滤精度，主要作用去除水中的悬浮物，泥沙，铁锈，有机物，余氯等。
应用领域
1、纳滤、超滤、反渗透、电渗析等系统保安过滤及终端过滤；
2、医药针剂、大输液、滴眼液、中草药药液等过滤，生物制剂提取、提纯、浓缩；
3、电子、微电子、半导体工业用高纯水预过滤、终端过滤；
4、油田回注水、锅炉补给水、化学试剂、液体有机制品、高纯化学品、浓药等过滤；
5、饮用纯净水、矿泉水、果汁、茶饮料、保健饮品过滤；
6、白酒、葡萄酒、啤酒、黄酒及其他果酒的过滤，纯生啤酒除菌过滤；
7、生产、生活废水处理及中水循环再利用过程中的预处理过滤或保安过滤；
8、其他如生物工程、油类精制、印染、纺织行业的给水及废水处理、科研实验过滤等。

以上供参考，武汉市熊谷科技有限公司提供！

③ 纳滤对钙离子和镁离子的去除率哪个高

目前纳滤技术原理有两类主流观点，一个是溶解扩散原理，一个是电效应原理，我们从电效应进行分析：

纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有不同价态离子的多元体系中，由于道南(DONNAN)效应，使得膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不相同。

纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。根据文献说明，可能的荷电密度为0.5～2meq/g。
为此，我们可用道南效应加以解释：
ηj=μjzj.f.φ
式中ηj——电化学势；
μj——化学势；
zj——被考查组分的电荷数；
f——每摩尔简单荷电组分的电荷量；
φ——相的内电位，并且具有电压的量纲。
式中的电化学势不同于熟知的化学势，是由于附加了zj.f.φ项，该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式，可以推导出体系中的离子分布，以计算出纳滤膜的分离性能。
以上是理论上的分析方法，要详细的数据就要一个个参数查出来套进公式，如果只是要简单地判断钙和镁的截留率，这里从直观的方式来进行解释：
电荷性越强，纳滤膜对该金属离子的截留率越高，如：
三价金属离子截留率>二价金属离子截留率>一价金属离子截留率
同价位的金属离子，电荷越强，截留率越高，如：

Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Mg2+>Ca2+

道理很简单，电荷越强，膜对该离子的排斥越大，因此更不容易透过膜
根据我们的工程经验，一般不去区分钙镁谁的去除率高，因为差别不大
希望对您有帮助

④ 怎样计算反渗透阻垢剂的加药量

加药量：每套反渗透系统的使用量。举例说明：产水量为75吨的纯水设备，那么RO装置的进水量约为100吨。

反渗透阻垢剂月用量即为：100*3*24*30/1000=216KG(3为加药浓度ppm；24为每天工作时间小时；30为每月天数天；1000为换算单位g换KG)

根据设备的使用量，确定周用量。按周用量确定加药箱大小，调整加药计量泵即可，使药剂平稳连续的注入RO设备即可。

(4)纳滤计算扩展阅读：

反渗透阻垢剂很大程度上延缓反渗透膜结垢，延长反渗透膜的使用寿命，这也就是反渗透膜为什么要加药的重要原因。

反渗透阻垢剂的推荐浓度一般为3-8ppm，即反渗透设备每进水1吨需要添加3-8g的阻垢剂。

月用量的计算公式：W=Q×S×H×30/1000,式中W为月用量(Kg);Q为反渗透设备的进水流量(m3/h)；S为投加浓度(3-8ppm，即g/吨)，H为反渗透设备的工作时间(小时)；1000为g与Kg的换算量，若一台反渗透设备的产水量为75吨/小时，则进水需要至少100吨/小时，月用量为:100×3.5×24×30/1000=252KG2。

反渗透阻垢剂一般添加在反渗透系统的保安过滤器，即精密过滤器之前，添加于加药装置中通过计量泵投加在反渗透设备的管道之中，反渗透阻垢剂可以直接使用原液也可稀释后再使用，稀释倍数不得超过10倍，,即浓度不得低于10%。

⑤ 怎样计算水量回收率

依据预处理的进水水质及用水要求而定的。膜系统的回收率在设计时就已经确定， 回收率=（产水流量/进水流量）×100% 反渗透(纳滤)膜组件的回收率、盐透过率、脱盐率计算公式如下。 回收率= 产水量/进水量×100% 盐透过率=产水浓度/进水浓度×100%脱盐率=（1-盐通过率）×100%

⑥ 纳滤膜的水渗透系数和溶质渗透系数是多少

利用孔模型分析膜孔结构

本文基于孔模型，从膜对NaCl溶液的透过实验中，得到8种膜的结构参数，实验结果表明，从溶质透过膜的参数与从溶剂透过膜的参数得到的膜结构参数并不一致。根据孔模型由溶质的Stokes半径γs得到的膜孔半径γp与根据透过溶剂而计算出的膜孔半径γω之间存在线性关系，对于CA膜，它们的关系式是：γω＝10.50(γp-1.739)，γp与γω之间的相关关系是0.9986，对于γp的标准偏差是0.14。
关键词：孔模型；膜结构参数；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

测定膜结构参数对于预测溶质透过膜的传递性能是很重要的。为了能测定膜的结构参数，出现了摩擦模型，孔模型，改进的孔模型，SHP模型等。Nakao和Kimura等针对单组分水溶液，将这些模型应用到超滤膜分离体系和纳滤膜分离体系，以不同溶质的渗透实验计算了超滤膜和纳滤膜的γp和Ak/△x值〔1-3〕。
本文通过膜对NaCl水溶液的透过实验，在确定不可逆过程热力学迁移方程中的三个参数后，基于改进的孔模型〔6〕，得到8种分离膜的结构参数，并比较了从溶质和从溶剂透过性能所得到膜孔结构参数的区别。这些膜对NaCl的脱除率在15%～99%之间，其中有部分膜是超滤膜。

1 理 论
压力驱动过程中膜的迁移过程可以用不可逆过程热力学来描述。Kedem和Katchalsky〔4〕基于线性非平衡热力学唯象理论提出如下的传递方程：

Jv＝Lp(△P-σ△π) (1)

Js＝ω△π＋(1-σ)Jv. (2)

利用Van't Hoff等式△π＝RT△Cs，则式(2)可以写成

Js＝P△Cs＋(1-σ)Jv. (3)

为解决膜二边平均浓度的问题，Spiegler等〔5〕将等式(3)改写成另一种形式：

Js/△C＝P＋(1-σ)(JvCln/△C) (4)

等式(3)、(4)是作为反渗透膜(具有高溶质分离率)的传递方程提出的，Nakao在他的实验中〔2〕说明等式(3)、(4)也适用于作为超滤膜的传递方程。
在这些等式中，膜的表征以三个传递系数表示：纯水透过系数Lp，溶质渗透系数ω或P和反射系数σ。但上述唯象方程属于黑箱模型，不能得到有关膜内部透过机理的情况，因此，出现一些利用膜结构来说明σ和P的传递模型。
Pappenheimer等提出了传递“孔理论”来计算通过毛细管的迁移过程，在这个理论中，溶质通量包括过滤流和扩散流，这二种流动都受到进入膜孔时位阻障碍和孔内摩擦阻力的影响。Verniory等人〔6〕利用Haberman和Sayre的计算和摩擦模型改进了这种“孔理论”，根据这种改进的孔理论，膜结构可以用参数σ和P来预测。假设圆柱形膜孔的孔径与孔长分别为常数rp和△x，并且球状溶质半径为rs，则溶质通量可表示成

(5)

这里Ak是总的贯通孔面积与膜有效面积之比，SD和SF分别是扩散流和过滤流的位阻因数，并且是rs与rp比值q的函数，其中：

SD＝(1-q)2 (6)

SF＝(1-q)2(1＋2q-q2) (7)

f(q)和g(q)是圆形壁面效应的修正因数，由Haberman和Sayre计算如下：

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)

将式(5)与式(3)相比较，则膜的参数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，纯水通量用Hagen-Poiseuille式表示，因此，纯水透过速率Lp可以写成：

Lp＝(r2p/8μ).(AK/△X) (12)

2 实 验
2.1 实验装置

实验装置如图1所示。

图1 实验装置示意图
1.原液池，2.微滤器，3.恒流泵，4.测试池，
5.微型电导检测器，6.磁搅拌子，6.硅压力传感器

2.2 实验条件和过程
首先，将膜充分润湿后置于测试池，用纯水预压1h，预压压力为膜最高实验压力的1.2倍左右。然后原液换成0.01mol/L NaCl溶液，测定不同压力时透过液流速JV和浓度C3，利用式(4)，根据Js/△C和JVCln/△C的关系，采用最佳拟合，得到膜性能参数σ和P，将σ和P代入(10)和(11)式，就能根据溶质的Stokes半径rs而算出膜孔半径rp和膜的Ak/△X值。在25℃条件下，NaCl-H2O体系的Stokes半径rs＝1.616×10-10m。
利用式(1)计算膜的Lp值。
将Lp值和由式(11)得到的Ak/△X值代入Hegen-Poiseuille式(12)中，则可得到根据透过溶剂而计算出的膜孔孔径rω。

3 结果和讨论
在测试压力范围内，透过液流速与压力成直线关系，并且实验中透过液通量与纯水通量几乎一致，因此，实验渗透压可以忽略不计。并且这也表明，实验过程中没有出现污染或严重浓差极化现象。
3.1 压力的影响
压力对脱除率的影响是很大的，随压力增加，R值也增加，R值增加到某个数值后，变化趋缓。因此，对于表示膜的特征来说，R不是一个很合适的参数。
3.2 膜性能参数的确定
用以下方法确定膜的三个迁移参数Lp、σ和P。
纯水透过参数Lp利用实验的透过速率从式(1)可以得到，渗透压△π忽略不计，参数σ和P则利用对数平均浓度Cln从式(4)中可以确定。从实验数值看，Js/△C和Jυ.Cln/△C是一相当好的直线关系，这样参数σ和P也可从这条直线的斜率和截距中求得。
8种膜的三个性能参数列于表1。

表1 膜的性能参数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

从表1可知，实验所用膜对NaCl的σ值在0.131～0.943之间。
3.3 膜结构参数的计算
根据改进的“孔模型”，式(10)的关系式可如图2所示，因此，在膜的σ值已知时，可从式(10)求出q值，再代入溶质的Stokes半径即可得到膜的rp值(＝rs/q)

图2 σ与q之间关系

列于表2的膜的另一个结构参数Ak/△X也是基于孔模型，采用式(11)从q值和实验数值溶质的渗透系数P计算得到。

表2 从孔模型中得到的膜结构参数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

若将膜的Ak/△X值和表1中的Lp值代入式(12)，则可得到由水的透过速率Lp得到的膜孔半径，以rω表示，结果见表3。
表3 由水的透过速率得到的膜孔半径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

比较表2和表3，可看到，rω与rp并不一致，并且rω大于rp。
不同文献〔1.3〕在利用“孔模型”时，提到由P得到的Ak/△X值与由Lp得到的Ak/△X值之间存在偏差，即从溶质透过膜参数与从溶剂透过膜参数得到的膜结构参数并不一致。
以rp对rω作图，可看到除了8#膜，其余膜的rp与rω几乎落在一条直线上，见图3。因8#膜为SPS膜，其余的均为CA膜。8#膜的rp与rω的关系不在直线上。也许，因材料不同，它的斜率和截距不同。

图3 rp与rω关系

除去8#膜的rp和rω值，对其余7种膜的rp和rω进行线性回归的结果是：

rp＝0.09527rω＋1.739 (13)

或者改写成

rω＝10.50(rp-1.739) (14)

rp与rω之间的线性相关系数是0.9986，对rp的标准偏差是0.14。因此，可以认为对于CA膜，在NaCl水溶液体系中，根据孔模型由膜性能参数σ和P得到的膜孔半径rp与根据透过溶剂而计算出的膜孔半径rω之间存在线性关系。
由式(14)和图3可知，当rp小于1.74×10-10m时，rω已为零，也即此时，膜的纯水透过速率为零。这与祝振鑫等〔7〕推导的当网络孔半径小到2.0×10-10m时，膜产率为零的推论非常相近。水分子半径为0.87×10-10m，也即当孔道小于两个水分子时，水分子即被卡住，使水不能流动。

4 结 论
本文利用孔模型，对8种膜的性能参数和结构参数进行了测定。实验表明，由溶质的Stokes半径基于孔模型得到的膜孔半径rp与从溶剂水的透过速率得到的膜孔半径rω并不一致，但存在线性关系。对于CA膜，在NaCl水溶液体系中，它们的关系是: rω＝10.50(rp-1.739)。相关关系是0.9986，对于rp的标准偏差是0.14。这也表明当rp小到1.74×10-10m时，膜的纯水透过速率为零。
对其它材料制成的膜的rp与rω之间关系有待进一步实验。

⑦ 怎么计算膜回收装置的丙烯回收量

反渗透或纳滤系统回收率是指反渗透装置在实际使用时总的回收率，回收率受给水版水质、膜元件的数权量及排列方式等多种因素的影响，小型反渗透装置由于膜元件的数量少、给水流程短，因而系统回收率普遍偏低。而工业用大型反渗透装置由于膜元件的数量多、给水流程长，所以实际系统回收率一般均在75%以上，有时甚至可以达到90%。

在某些情况下对于小型反渗透装置也要求较高的系统回收率，以免造成水资源的浪费，此时在设计反渗透装置时就需要釆取一些不同的对策。最常见的对策是釆用浓水部分循环，即反渗透装置的浓水只排放一部分，其余部分循环进入给水泵入口，此时既可保证膜元件表面维持一定的横向流速，又可以达到用户所需要的系统回收率。膜分离会产生降低系统造价，但是过高的回收率又会降低膜的出水水质、增加膜的浓差极化度。通过试验确定出单支膜的最佳回收率为20%。

⑧ 反渗透膜的反渗透膜选型

一般要从三方面来抄考虑：脱盐率、产水量以及规格。
脱盐率：反渗透膜的脱盐率极大程度的影响了膜元件的过滤效果以及过滤精度。
产水量：这个是很多用户选择的关键了，因为水处理系统运行时一般会有一个处理量，在反渗透膜选型时都是根据处理量来选择型号数量的，通量越大的产水量越高。
规格：这个主要是考虑到系统设计，如果系统设计的是4寸膜，那么只能是选择4040规格的反渗透膜。

⑨ 纳滤膜运行参数都有什么

看你物料是什么了，一般电导也需要测一下；淡侧流量也需要得到
纳滤膜一般不需要版反冲洗，运行压权力可以通过高压泵的变频器、浓水阀门一起调节，清洗周期看你的压差，一般比初始压差上升15%就得清洗了。回流比的话就是看浓水流量和浓排流量。开路我就不怎么清楚了。。。

⑩ 膜通量的计算公式

膜通量（J）的计算公式为：J= V/(T×A)。其中：J是膜通量（L/m2·h）；回答V是取样体积（L）；T是取样时间（h）；A是膜有效面积（m2）。

测量方法：

1、在一定的操作条件下，采用出水抽吸泵工作在一个级数上使膜工作一个时间段Δt（不小于30 min），观测透膜压力在Δt内的变化。

2、若透膜压力保持恒定，调节出水抽吸泵的级数，使膜通量增加一个阶量，重新观测TMP在另一个Δt内的变化，如此继续，直到TMP在Δt内随时间不断增长为止，记此时的膜通量为FN+1。

(10)纳滤计算扩展阅读

膜通量的应用领域：

1、过滤水：中大超纯水系统的前置过滤处理，饮料业用水前置过滤处理。

2、食品行业过滤：食用油、蔬菜油的过滤，糖浆、巧克力等各式浆液的过滤。

3、化学工业过滤：电镀液药液的过滤，油漆，涂料的过滤，机械用油，切削油，重油，高黏度树脂的过滤，制药的过滤等。

参考资料来源：网络-膜通量