纳滤反渗透膜分离实
验
化工原理实验报告学院：专业：班级：
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：
100R =
⨯0P
c －c ％c 计算截留率R 。

式中， R －截流率；
c －原料液的浓度，kmol/m 3； P
c －透过液的浓度，kmol/m 3。

①截留率R 。

②截留率R 。

七、实验结果及讨论
经过对实验数据的处理，计算结果R o 为98%和99%，截留率较好，与理论值有一定差距，说明过滤膜有一定杂质堵塞。

实验较为成功，存在一定误差，误差分析：存在一定的操作误差，对低浓度取样后的仪器没有高浓度润洗，仪器显示实验数据不稳定进行读数，造成读数误差。

八、思考题
1．常用膜分离技术有哪些？其特点和用途各是什么？答：微滤，超滤，纳滤，反渗透。

微滤：特点：微滤利用微孔膜将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物资等截留下来达到澄清的膜技术。

用途：医药工业、食品工业（明胶、葡萄酒、白酒、果汁、牛奶等）、高纯水、城市污水、工业废水、饮用水、生物技术、生物发酵等。

超滤：特点：以压力差为推动力，通过膜的筛分作用截留溶液中大于膜孔的大分子溶质。

用途：早期的工业超滤应用于废水和污水处理。

三十多年来，随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、生物制剂、中药制剂、临床医学、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域。

纳滤：特点：用于从有机溶液中脱除氯化钠等单价无机盐离子，理论可截留摩尔质量大于200的有机溶质，使之与盐离子分离。

用途：食品工业、植物深加工、饮料工业、农产品深加工、生物医药、生物发酵、精细化工、环保工业等。

反渗透：特点：是利用膜两侧溶液中的盐溶质浓度不同所产生的渗透压，使低盐浓度侧的水渗透过膜，实现溶质的浓缩，饮用水的制备。

用途：由于反渗透分离技术的先进、高效和节能的特点，在国民经济各个部门都得到了广泛的应用，主要应用于水处理和热敏感性物质的浓。